一种超声水表换能器及其超声水表制造技术

本实用新型专利技术公开了一种超声水表换能器及其超声水表，包括外壳和声波组件，外壳为盲孔结构，声波组件设置于外壳的底部，声波组件与外壳之间设置有声透镜，声透镜用于将声波组件发出的超声波进行聚焦处理。该实用新型专利技术在换能器中通过声透镜对声波进行聚焦，改变声波放射状的传播形态，从而增强接收端单位面积接收的声波能量，有利于接收端得到更强的声波信号。

【技术实现步骤摘要】
一种超声水表换能器及其超声水表
本技术涉及水表
，尤其涉及一种超声水表换能器及其超声水表。
技术介绍
在超声水表领域，随着芯片技术的不断更新，超声水表管段成为了超声水表的核心部件，超声水表换能器成为了直接影响超声水表流量重复性和计量精度的关键。在超声水表中，成对的圆形陶瓷片被作为声波部件设置在超声水表管段的上下游，作为产生和接收水中超声波的传感部件。由于超声水表换能器产生的声波能量平面呈以换能器为球心的球面放射状。而放射状的声波传播形态，其传播距离越远，单位面积能接收到的能量越小，对接收端换能器的声波灵敏度要求越高。目前超声水表换能器结构中，均未对声波进行聚焦处理，无法改变声波放射状的传播形态，也即无法汇聚声波能量。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出一种超声水表换能器及其超声水表，在换能器中对声波进行聚焦，改变目前声波放射状的传播形态，从而增强接收端单位面积接收的声波能量，有利于接收端得到更强的声波信号。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：第一方面，本技术提供一种超声水表换能器，包括外壳和声波组件，所述外壳为盲孔结构，所述声波组件设置于外壳的底部，所述声波组件与外壳之间设置有声透镜，所述声透镜用于将声波组件发出的超声波进行聚焦处理。进一步地，所述外壳中盲孔上口设置有封胶层。进一步地，所述声波组件的上、下表面均设置有金属层；所述声波组件上表面设置有正、负电极，所述正、负电极上各设置一根导线，所述导线穿过封胶层与超声水表中的信号线相连。进一步地，所述声透镜采用环氧树脂或有机玻璃制成，所述声透镜为平凹球面型。进一步地，所述外壳底部与声透镜一体成型。进一步地，所述外壳底部为平凹球面型。进一步地，所述外壳采用环氧树脂或有机玻璃制成；所述外壳底部为双球面凹透镜结构。第二方面，本技术提供一种超声水表，包括壳体和插设在壳体内的一对反射装置，还包括两个如上述任一实施方式所述的超声水表换能器，所述超声水表换能器设置在壳体上对应于反射装置的位置。与现有技术相比，本技术的有益效果是：通过在换能器中增加声透镜，在换能器中对声波进行聚焦，改变目前声波放射状的传播形态，从而增强接收端单位面积接收的声波能量，有利于接收端得到更强的声波信号。附图说明图1至图3为本技术中超声换能器的结构示意图。具体实施方式以下将结合附图，对本专利技术进行更为详细的描述，需要说明的是，以下参照附图对本专利技术进行的描述仅是示意性的，而非限制性的。各个不同实施例之间可以进行相互组合，以构成未在以下描述中示出的其他实施例。在本技术（专利技术）的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本技术（专利技术）和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本技术（专利技术）的具体保护范围。此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本技术（专利技术）描述中，“数个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本技术（专利技术）中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本技术（专利技术）中的具体含义。如图1所示，本技术提供一种超声水表换能器，包括外壳1和声波组件3，外壳1设置为盲孔结构，声波组件3设置于外壳1的底部，声波组件3与外壳1之间设置有声透镜2。在超声水表换能器外壳1盲孔底部和声波组件3之间设置声透镜2，使声波组件3发出的超声波在经过声透镜2时发生聚焦。经过声透镜2聚焦后的超声波透过超声水表换能器外壳1盲孔底部平面进入水中，并在水中传播。通过聚焦方式提高声波能量密度，使得声波在水中传播并到达接收端后，接收端单位接收面积的声波能量较高，有利于接收端得到更强的声波信号，提高超声水表声波接收的信噪比。外壳1中盲孔上口设置有封胶层4，声波组件3的上、下表面设置有金属层，且声波组件3的上表面设置有正、负电极，正、负电极上各设置一根导线5，导线5穿过封胶层4与超声水表中的信号线相连。由于超声波在密度大于水的固体中的传播速度大于在水中的传播速度。因此为获得聚焦的声波形态，将声透镜2制成一面为平凹球面的结构，另一面为平面的结构。平凹球面部分朝向声波组件3，平面部分紧贴外壳1盲孔底部内平面。为取得较好的声波聚集效果，并且为方便检查声波组件3，声透镜2采用环氧树脂或有机玻璃制成。为了在不增加超声水表换能器中零件数的情况下，实现声波聚焦。如图2所示，将超声水表换能器外壳1的盲孔底部制成声透镜结构，将换能器外壳1本身作为声透镜，同时，为取得较好的声波聚集效果，并且为方便检查声波组件3，外壳1采用环氧树脂或有机玻璃制成。如图3所示，一面为平面的平凹球面形的超声水表换能器外壳1底部，其外壳1平凹球面中心位置厚度较薄，而超声水表换能器壳体作为水表管段的一部分，属于承压件。为了消除换能器外壳1对水压承受能力较低的隐患。使超声水表换能器在水表管段水压较高的情况下，不至于压裂超声水表换能器外壳1底部最薄的部分。将超声水表换能器外壳1底部制成双球面凹透镜结构。使得外壳1在起到声透镜作用的同时，具有良好的力学效果，使其能够承受较高的管道水压。本技术还提供一种超声水表，包括壳体和插设在壳体内的一对反射装置，还包括两个如上述任一实施方式所述的超声水表换能器，超声水表换能器设置在壳体上对应于反射装置的位置。对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声水表换能器，包括外壳和声波组件，其特征在于：所述外壳为盲孔结构，所述声波组件设置于外壳的底部，所述声波组件与外壳之间设置有声透镜，所述声透镜用于将声波组件发出的超声波进行聚焦处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种超声水表换能器，包括外壳和声波组件，其特征在于：所述外壳为盲孔结构，所述声波组件设置于外壳的底部，所述声波组件与外壳之间设置有声透镜，所述声透镜用于将声波组件发出的超声波进行聚焦处理。


2.根据权利要求1所述的一种超声水表换能器，其特征在于：所述外壳中盲孔上口设置有封胶层。


3.根据权利要求1所述的一种超声水表换能器，其特征在于：所述声波组件的上、下表面均设置有金属层；所述声波组件上表面设置有正、负电极，所述正、负电极上各设置一根导线，所述导线穿过封胶层与超声水表中的信号线相连。


4.根据权利要求1所述的一种超声水表换能器，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱军，王宗辉，柴华芳，
申请(专利权)人：宁波水表集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33