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本申请实施例提供了一种超声波换能片及超声波设备。该超声波换能片,包括,压电陶瓷,第一导电层,位于所述压电陶瓷的第一表面,第二导电层,位于所述压电陶瓷的第二表面,第三导电层,位于所述压电陶瓷的侧面上,用以将所述第一导电层与所述第二导电层连接且导通,所述第三导电层所在侧面设有缺口。本申请实施例利用超声波换能片上的缺口实现简便地装配到目标传感器内,大大减小了因线材断裂或焊点脱落而导致的失效,能有效提升产品的稳定性。
第三导电层,位于所述压电陶瓷的侧面上,用以将所述第一导电层与所述第二导电层连接且导通,所述第三导电层所在侧面设有缺口。
2.根据权利要求1所述的超声波换能片,其特征在于,所述压电陶瓷的第一表面还包括,
第四导电层,所述第四导电层与所述第一导电层不导通,所述第四导电层与所述第二导电层所加载的电极极性相反。
3.根据权利要求2所述的超声波换能片,其特征在于,所述压电陶瓷的第一表面还包括,
4.根据权利要求2所述的超声波换能片,其特征在于,在所述压电陶瓷的第一表面上所述第一导电层与所述第四导电层所占面积的比例为1,10。
5.根据权利要求2所述的超声波换能片,其特征在于,所述第一导电层、所述第二导电层、所述第三导电层及所述第四导电层均为金属层。
6.根据权利要求5所述的超声波换能片,其特征在于,所述金属层为银层、金层、镍合金镀层、铬合金镀层、钯合金镀层中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的超声波换能片,其特征在于,所述缺口的半径为0.01D≤R≤
8.根据权利要求7所述的超声波换能片,其特征在于,所述缺口在所述第一表面和所述第二表面上的深度为1R≤T≤1.5R,T为所述缺口的深度。
9.根据权利要求3所述的超声波换能片,其特征在于,所述隔离带的宽度a≥0.2mm。
10.一种超声波设备,其特征在于,包括如权利要求1至9任一项所述的超声波换能片。
[0001]本申请涉及超声波换能器技术领域,具体而言,本申请涉及一种超声波换能片及超声波设备。
[0002]目前,超声波换能片被广泛应用到超声波流量计、超声波物位计、超声波热量表以及超声波探鱼器等装置内。
[0003]但是,在传统的超声波换能片的实际应用过程中还存在以下问题,首先,超声波换能片通常采用焊接导线的方式进行连接,易造成因焊点脱落或导线断裂而引起的失效,对产品的稳定性及使用寿命存在较大隐患和不利的影响,其次,传统的超声波换能片需采用灌封胶进行封装,同时结合密封圈的方式进行产品密封,来保证产品的稳定性,但同时导致其在使用端加工工艺复杂,加工成本较高的弊端。因此,传统的超声波换能片装配困难,以及失效风险高。
[0004]本申请针对现有方式的缺点,提出一种超声波换能片及超声波设备,利用超声波换能片上的缺口实现简便地装配到目标传感器内,大大减小了因线材断裂或焊点脱落而导致的失效,能有效提升产品的稳定性。
[0009]第三导电层,位于所述压电陶瓷的侧面上,用以将所述第一导电层与所述第二导电层连接且导通,所述第三导电层所在侧面设有缺口。
[0011]第四导电层,所述第四导电层与所述第一导电层不导通,所述第四导电层与所述第二导电层所加载的电极极性相反。
[0013]隔离带,所述第四导电层通过所述隔离带与所述第一导电层相间隔。
[0014]在一些实施例中,在所述压电陶瓷的第一表面上所述第一导电层与所述第四导电层所占面积的比例为1,10。
[0015]在一些实施例中,所述第一导电层、所述第二导电层、所述第三导电层及所述第四导电层均为金属层。
[0016]在一些实施例中,所述金属层为银层、金层、镍合金镀层、铬合金镀层、钯合金镀层中的一种或多种。
[0017]在一些实施例中,所述缺口的半径为0.01D≤R≤0.25D,D为所述压电陶瓷的直径,
[0018]在一些实施例中,所述缺口在所述第一表面和所述第二表面上的深度为1R≤T≤
[0021]第二个方面,本申请实施例提供了一种超声波设备,包括如上述实施例所述的超声波换能片。
[0022]相比于现有技术,本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果如下,
[0023]所述超声波换能片包括,压电陶瓷,第一导电层,位于所述压电陶瓷的第一表面,第二导电层,位于所述压电陶瓷的第二表面,第三导电层,位于所述压电陶瓷的侧面上,用以将所述第一导电层与所述第二导电层连接且导通,所述第三导电层所在侧面设有缺口。这样,利用超声波换能片上的缺口结构实现简便地装配到目标传感器内,同时兼具良好的压电性能,从而保证装配简易的同时,也实现了超声波换能片的功能。其次,本申请的超声波换能片通过缺口结构,配合pcb插针,使得简便地装配到目标设备,无需在负电极面焊接导线,大大减小了因线材断裂或焊点脱落而导致的失效,能有效提升产品的稳定性,并且降低了成本。再是,本申请的超声波换能片具有结构简单的特点,便于生产加工。
[0024]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
[0025] 本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中,
[0030] 下面详细描述本申请,本申请的实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外,如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的,则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能解释为对本申请的限制。
[0031] 本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语) ,具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0032] 本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、 “一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本申请的说明书中使用的措
辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解,当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,它可以直接连接或耦接到其他元件,或者也可以存在中间元件。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
[0033] 参见图1 ,为本申请实施例提供的一种超声波换能片的结构示意图,所述超声波换能片,包括,
[0037] 第三导电层23,位于所述压电陶瓷1的侧面13上,用以将所述第一导电层21与所述第二导电层22连接且导通,所述第三导电层23所在侧面设有缺口3。
[0039] 第四导电层24,所述第四导电层24与所述第一导电层21不导通,所述第四导电层24与所述第二导电层22所加载的电极极性相反。
[0040] 需要说明的是,压电陶瓷1呈圆形,压电陶瓷1的两个表面上分别设有第二导电层22和第四导电层24,且第二导电层22和第四导电层24所加载的电极极性相反。具体的,请参见图1以及图2,图2为本申请实施例提供的压电陶瓷的第二表面的结构示意图,第四导电层24设置在压电陶瓷1的第一表面11上,第四导电层24加载正电极,第二导电层22设置在压电陶瓷1的第二表面12上,第二导电层22加载负电极。压电陶瓷1的第一表面11上边缘位置上设有第一导电层21 ,第一导电层21与同一表面上的第四导电层24不相导通,且第一导电层21所加载的电极为负电极。此外,压电陶瓷1的环形侧面13上设有第三导电层23,该第三导电层23将第一表面11上的第一导电层21的负电极与第二表面12上的第二导电层22的负电极相连通,这样,即可将超声波换能片的正电极和负电极引出至压电陶瓷1的表面,便于引出线的焊接和超声波换能片的封装。
[0041] 更进一步,参见图3,为本申请实施例提供的缺口所在侧面的示意图,在第三导电层23所在侧面13设置缺口3,使得第一表面11的负电极层(即第一导电层21)通过该缺口3与第二表面12的负电极层(即第二导电层22)导通。因此,利用超声波换能片上的缺口结构,配合pcb插针、顶针等连接配件,使得该连接配件刚好贴合导电层,以装配到目标设备内,装配简单,同时无需焊接负电极引出线,大大减小了因线材断裂或焊点脱落而导致的失效,能有效提升产品的稳定性。
[0043] 隔离带4,所述第四导电层24通过所述隔离带4与所述第一导电层21相间隔。
[0045] 在本实施例中,请参见图1 ,压电陶瓷1的第一表面11上设有隔离带4,使得第一表面11上的第一导电层21与第四导电层24间隔开,第一导电层21所占面积为压电陶瓷1的第一表面11上很小部分面积。其中,隔离带4为由绝缘材料制成的绝缘区域,保证第一表面11上极性相反的两个导电层不相导通。
[0046] 在一优选的实施例中,在所述压电陶瓷的第一表面11上所述第一导电层21与所述
第四导电层24所占面积的比例为1 , 10。具体的,本实施例中在第一表面11上负电极与正电极的面积占比为1(10)保证了换能片具有良好的压电性能。
[0047] 在一些实施例中,所述第一导电层21、所述第二导电层22、所述第三导电层23及所述第四导电层24均为金属层。
[0048] 在一优选实施例中,所述金属层为银层、金层、镍合金镀层、铬合金镀层、钯合金镀层中的一种或多种。
[0049] 在一些实施例中,所述缺口3的半径为0.01D≤R≤0.25D,D为所述压电陶瓷1的直径,R为所述缺口3的半径。
[0050] 在一些实施例中,所述缺口3在所述第一表面11和所述第二表面12上的深度为1R ≤T≤1 .5R,T为所述缺口3的深度。
[0052] 在本申请中,请参见图1‑4,R为缺口3的半径,T为缺口3在所述第一表面11和所述第二表面12上的深度(即缺口3的深度) ,D为压电陶瓷1的直径(即超声波换能片的直径) ,d 为压电陶瓷1的厚度(即超声波换能片的厚度) ,r为第一导电层21的半径,a为隔离带4的宽度(即第一导电层21与第四导电层24的间距) 。在一优选的实施例中,缺口3的半径尺寸为
0.01D≤R≤0.25D,缺口3的深度为1R≤T≤1 .5R,隔离带4的宽度a≥0.2mm,第一导电层21的半径r与隔离带4的宽度a的尺寸大小取决于超声波换能片的具体电性能要求,本申请不对此进行限定。
[0053] 示例性的,通过模具的压制,超声波换能片的直径D为10.0mm,缺口半径R为0.05 D,缺口深度T为1 .2R,导电层选用镀银层,这样银片能通过顶针完好地装配到换能器内,节省了安装的成本以及因线材断裂而引起的失效。
[0054] 本申请实施例提供的超声波换能片,通过超声波换能片包括,压电陶瓷,第一导电层,位于所述压电陶瓷的第一表面,第二导电层,位于所述压电陶瓷的第二表面,第三导电层,位于所述压电陶瓷的侧面上,用以将所述第一导电层与所述第二导电层连接且导通,所述第三导电层所在侧面设有缺口。这样,利用超声波换能片上的缺口结构实现简便地装配到目标传感器内,同时兼具良好的压电性能,来保证装配简易的同时,也实现了超声波换能片的功能。其次,本申请的超声波换能片通过缺口结构,配合pcb插针,使得简便地装配到目标设备,无需在负电极面焊接导线,大大减小了因线材断裂或焊点脱落而导致的失效,能有效提升产品的稳定性,并且降低了成本。再是,本申请的超声波换能片具有结构简单的特点,便于生产加工。
[0055] 本申请实施例提供了一种超声波设备,包括如上实施例所述的超声波换能片。
[0056] 本申请实施例提供的超声波设备,通过配置有上述的超声波换能片,能够利用超声波换能片上的缺口结构实现简便地装配到超声波设备内,同时兼具良好的压电性能,从而保证装配简易的同时,也实现了超声波换能片的功能。其次,通过超声波换能片的缺口结构,配合pcb插针,使得简便地装配到超声波设备内,无需在负电极面焊接导线,大大减小了因线材断裂或焊点脱落而导致的失效,能有效提升产品的稳定性,并且降低了成本,从而提高了超声波设备的稳定性。再是,超声波换能片具有结构相对比较简单的特点,简化了超声波设备的结构及内部连接,便于生产加工。
[0057] 以上所述仅是本申请的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人
员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还能做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
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