一種基於pvdf的振弦式次聲波傳感器的製造方法
2023-06-29 13:10:36
一種基於pvdf的振弦式次聲波傳感器的製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種基於PVDF的振弦式次聲波傳感器，屬於壓電檢測器件【技術領域】。本發明包括弦馬Ⅰ、振弦、導軌、弦馬Ⅱ、PVDF壓電薄膜、彈性膜片、固定支架，所述固定支架包括夾弦裝置Ⅰ、鋼板Ⅰ、右側底板、夾弦裝置Ⅱ、鋼板Ⅱ、環形部分；其中弦馬Ⅰ裝於彈性膜片的圓心處，作為接收元件的振弦由夾弦裝置Ⅰ和夾弦裝置Ⅱ固定並由弦馬Ⅰ/Ⅱ支撐，導軌安裝於右側底板上，弦馬Ⅱ安裝於導軌上，彈性膜片的下側粘貼有PVDF壓電薄膜，右側底板位於固定支架的右側，環形部分位於固定支架的左側，鋼板Ⅰ/Ⅱ位於固定支架的兩端，夾弦裝置Ⅰ/Ⅱ分別焊接在鋼板Ⅰ/Ⅱ上。本發明提高了傳感器的靈敏度和在低頻段的抗幹擾能力，且體積小、量程可調。
【專利說明】—種基於PVDF的振弦式次聲波傳感器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基於PVDF的振弦式次聲波傳感器，屬於壓電檢測器件【技術領域】。【背景技術】
[0002]近年以來，隨著學者們的深入研究以及科學技術的不斷發展，人們對於次聲波有了逐漸深入的認識和理解，並隨著計算機技術、電子技術和網絡技術的日益成熟，次聲波的應用越來越廣泛，目前主要應用在定位救援、次聲武器、自然災害預測預警和次聲醫療等領域。隨著次聲波的廣泛應用，用於檢測次聲波的次聲波傳感器就顯得越來越重要。
[0003]目前使用最為廣泛的次聲波傳感器多為電容、電感式次聲波傳感器，但是現有次聲波傳感器還存在一些諸如靈敏度低、頻率範圍小、體積大、不便於安裝和對環境要求高等缺點，因此需要一種新型的次聲波傳感器能夠改善現存的不足。
【發明內容】
[0004]本發明提供了一種基於PVDF的振弦式次聲波傳感器，以用於克服現有次聲波傳感器存在的靈敏度低、頻率範圍小、體積大、不便於安裝和對環境要求高等不足。
[0005]本發明的技術方案是:一種基於PVDF的振弦式次聲波傳感器,包括弦馬I 1、振弦
2、導軌3、弦馬II 4、PVDF壓電薄膜7、彈性膜片8、固定支架，所述固定支架包括夾弦裝置I 5、鋼板I 6、右側底板9、夾弦裝置II 11、鋼板II 12、環形部分13 ;其中弦馬I I裝於彈性膜片8的圓心處，作為接收元件的振弦2由夾弦裝置I 5和夾弦裝置II 11固定並由弦馬I I和弦馬II 4支撐，導軌3安裝於右側底板9上且設有刻度，弦馬II 4安裝於導軌3上，彈性膜片8的下側粘貼有PVDF壓電薄膜7，右側底板9位於固定支架的右側，環形部分13位於固定支架的左側，鋼板I 6、鋼板II 12位於固定支架的兩端，弦裝置I 5和夾弦裝置II 11分別焊接在鋼板I 6、鋼板II 12上。
[0006]所述振弦2為鋼弦。
[0007]所述固定支架為鋼板結構；其中環形部分13的直徑與彈性膜片8的直徑相同，環形部分13側邊開有用於導線引出的小孔。
[0008]所述夾弦裝置I 5和夾弦裝置II 11為錐形栓夾弦裝置，由錐形栓17、防松螺母18、調整螺母19、支架20、有錐形空的圓栓套21構成；其中振弦2被夾緊在兩個半圓形的錐形栓17的軸心中，錐形栓17放入開有錐形空的圓栓套21中，再把圓栓套21放入支架20圓孔中，防松螺母18、調整螺母19位於圓栓套21的兩端。
[0009]還包括安裝於導軌3內的蝸輪軸14、螺母15，一端位於導軌3內的蝸杆16 ;其中蝸輪軸14位於蝸輪中心處，渦輪軸14外部有螺紋，螺母15套在蝸輪軸14上，蝸杆16與蝸輪咬合，弦馬II 4固定於螺母15上。
[0010]還包括蝸杆旋鈕10，其中蝸杆旋鈕10固定在伸出導軌3外的蝸杆16的一端，便於轉動蝸杆16。
[0011]所述弦馬I I與弦馬II 4之間的弦長為振弦2的有效弦長。[0012]所述PVDF壓電薄膜7的粘貼位置滿足
【權利要求】
1.一種基於PVDF的振弦式次聲波傳感器,其特徵在於:包括弦馬I (1)、振弦(2)、導軌(3)、弦馬II (4)、PVDF壓電薄膜(7)、彈性膜片(8)、固定支架，所述固定支架包括夾弦裝置I (5)、鋼板I (6)、右側底板(9)、夾弦裝置II (11)、鋼板II (12)、環形部分(13);其中弦馬I (1)裝於彈性膜片(8)的圓心處，作為接收元件的振弦(2)由夾弦裝置I (5)和夾弦裝置II (11)固定並由弦馬I (1)和弦馬II (4)支撐，導軌(3)安裝於右側底板(9)上且設有刻度，弦馬II (4)安裝於導軌(3)上，彈性膜片(8)的下側粘貼有PVDF壓電薄膜(7)，右側底板(9)位於固定支架的右側，環形部分(13)位於固定支架的左側，鋼板I (6)、鋼板II (12)位於固定支架的兩端，弦裝置I (5)和夾弦裝置II (11)分別焊接在鋼板I (6)、鋼板II (12)上。
2.根據權利要求1所述的基於PVDF的振弦式次聲波傳感器，其特徵在於:所述振弦(2)為鋼弦。
3.根據權利要求1所述的基於PVDF的振弦式次聲波傳感器，其特徵在於:所述固定支架為鋼板結構；其中環形部分(13)的直徑與彈性膜片(8)的直徑相同，環形部分(13)側邊開有用於導線引出的小孔。
4.根據權利要求3所述的基於PVDF的振弦式次聲波傳感器，其特徵在於:所述夾弦裝置I (5)和夾弦裝置II (11)為錐形栓夾弦裝置，由錐形栓(17)、防松螺母(18)、調整螺母(19)、支架(20)、有錐形空的圓栓套(21)構成；其中振弦(2)被夾緊在兩個半圓形的錐形栓(17)的軸心中，錐形栓(17)放入開有錐形空的圓栓套(21)中，再把圓栓套(21)放入支架(20)圓孔中，防松螺母(18)、調整螺母(19)位於圓栓套(21)的兩端。
5.根據權利要求1所述的基於PVDF的振弦式次聲波傳感器，其特徵在於:還包括安裝於導軌(3)內的蝸輪軸(14)、螺母(15)，一端位於導軌(3)內的蝸杆(16);其中蝸輪軸(14)位於蝸輪中心處，渦輪軸(14)外部有螺紋，螺母(15)套在蝸輪軸(14)上，蝸杆(16)與蝸輪咬合，弦馬II (4)固定於螺母(15)上。
6.根據權利要求5所述的基於PVDF的振弦式次聲波傳感器，其特徵在於:還包括蝸杆旋鈕(10)，其中蝸杆旋鈕(10)固定在伸出導軌(3)外的蝸杆(16)的一端，便於轉動蝸杆(16)。
7.根據權利要求1所述的基於PVDF的振弦式次聲波傳感器，其特徵在於:所述弦馬I(I)與弦馬II (4)之間的弦長為振弦(2)的有效弦長。
8.根據權利要求1所述的基於PVDF的振弦式次聲波傳感器，其特徵在於:所述PVDF壓電薄膜(7)的粘貼位置滿足 ^- = -——.;其中為微單元的電荷量，『、J32為PVDF壓電薄膜(7)的 dO ^31 cos & — sm^dO壓電常數。
9.根據權利要求1所述的基於PVDF的振弦式次聲波傳感器，其特徵在於:所述彈性膜片(8)的半徑與厚度力之間的關係為:備=;其中E為彈性膜片(8)的彈性模
h F [I?Vfc I量，/^'為作用於彈性膜片(8)的外力、^為彈性膜片(8)的泊松比。
【文檔編號】G01H11/08GK103644964SQ201310663025
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月10日 優先權日:2013年12月10日
【發明者】萬舟, 劉豪華, 程立, 李懿洋, 陳主恩, 油錫存 申請人:昆明理工大學