【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于传感器的制备，具体涉及一种高温压电传感器及其制备方法和应用。
技术介绍
1、压电传感器，以压电材料作为敏感元器件，利用正压电效应，将感知的振动、加速度、应变等力学信号转换为电荷信号输出，实现测量的电子元器件，在声学，医疗检测，工业检测，航空航天等领域都得到了广泛的应用。其中，高温压电传感器是测量专用特殊传感器，由于具有使用温度高，体积小，寿命长，可靠性高等优点，对于航空发动机的健康评估，故障预测与诊断，石油勘探钻头附近数据采集等起到关键的作用。上述应用中，传感器除了需具有耐高温和抗振性能外，还应具备高温长时工作的可靠性与稳定性。此外，随着近年来对发动机性能要求的提高，航空发动机推重比增大，压气机增压比和涡轮前温度进一步提高，加剧了一些重要零部件工作环境的恶劣程度和对其性能的苛刻要求。这些都使得发动机的可靠性和安全性问题越来越突出，为了尽早准确地探测发动机异常，从而消除潜在的安全隐患和避免事故的发生，因此，对高温压电振动传感器和压电元器件的需求更加迫切。
2、目前，锆钛酸铅(pzt)为主的铅基压电材料，因为优异的综合性能在压电材料及器件的应用中占据主导地位。然而，该材料存在居里温度不高(tc<350℃)，高温压电性能退化，导致器件失效等问题，只能应用于低于200℃的场合。因此，开发性能优异，高居里温度的压电陶瓷材料是研制高温压电传感器急需解决的首要问题。
3、此外，环境温度变化、结构振动、盐雾及电磁干扰等器件运行环境对传感器检测精度都会产生不同程度的影响。其中，电磁干扰是航空发动机、智能
4、针对上述问题，目前商用的压电陶瓷及元器件都难以满足高温压电传感器的开发及应用需求。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种高温压电传感器及其制备方法，解决了现阶段传感器的使用温度低，温度稳定性不足的问题。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种高温压电传感器，包括传感元件、外壳、保护层和屏蔽导线；
4、所述传感元件包括压电陶瓷片和位于压电陶瓷片表面的金属电极；
5、所述压电陶瓷片设置于所述外壳内；
6、所述外壳的侧面设置有出线孔；所述屏蔽导线一端连接所述金属电极，另一端通过出线孔引出；
7、所述保护层涂覆于传感元件和外壳表面。
8、所述压电陶瓷片的化学组成为(1-x)bisco3-xpbtio3，x的取值范围为0.60～0.66。
9、优选地，所述金属电极为同侧引线的翻边电极；所述金属电极为银电极。
10、优选地，所述压电陶瓷片的形状为圆柱形。
11、优选地，所述外壳为顶部封口的圆筒形外壳。
12、优选地，所述外壳的高度为3mm，直径为15mm。
13、优选地，所述外壳的材质为不锈钢或铝合金；所述外壳的底部侧面设置有出线孔；所述出线孔的直径为2mm。
14、本专利技术还提供了所述的高温压电传感器的制备方法，包括以下步骤：
15、将压电陶瓷片上下两面抛光，然后向抛光面印刷金属浆料并烧制，得到带有电极的压电陶瓷片；
16、将导线与金属电极组合后，一体化烧结，得到带有引线和金属电极的压电陶瓷片；
17、将带有引线和金属电极的压电陶瓷片置于外壳中，并将引线从屏蔽外壳的出线孔引出，然后对带有引线和金属电极的压电陶瓷片、外壳进行灌胶封装，得到高温压电传感器。
18、优选地，所述烧结的温度为1000～1150℃，时间为2～4h，烧制的温度为550～700℃，时间为15～30min。
19、优选地，所述一体化烧结的温度为550～770℃，时间为15～30min。
20、本专利技术还提供了所述的高温压电传感器在医疗检测、工业探伤、油田勘探、航天航空领域中的应用。
21、本专利技术提供了一种高温压电传感器，包括传感元件、外壳、保护层和屏蔽导线；所述传感元件包括压电陶瓷片和位于压电陶瓷片表面的金属电极；所述压电陶瓷片设置于所述外壳内；所述外壳的侧面设置有出线孔；所述屏蔽导线一端连接所述金属电极，另一端通过出线孔引出；所述保护层涂覆于传感元件和外壳表面；所述压电陶瓷片的化学组成为(1-x)bisco3-xpbtio3，x的取值范围为0.60～0.66。本专利技术提供的压电陶瓷片居里温度高达450℃，压电系数达到d33＝450pc/n，使用温度可超过300℃。且本专利技术采用的金属外壳电磁屏蔽和保护层设计，可有效抵抗外界环境电磁干扰，提高传感器的稳测试稳定性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种高温压电传感器，其特征在于，包括传感元件、外壳、保护层和屏蔽导线；
2.如权利要求1所述的高温压电传感器，其特征在于，所述金属电极为同侧引线的翻边电极；所述金属电极为银电极。
3.如权利要求1所述的高温压电传感器，其特征在于，所述压电陶瓷片的形状为圆柱形。
4.如权利要求1所述的高温压电传感器，其特征在于，所述外壳为顶部封口的圆筒形外壳。
5.如权利要求4所述的高温压电传感器，其特征在于，所述外壳的高度为3mm，直径为15mm。
6.如权利要求4或5所述的高温压电传感器，其特征在于，所述外壳的材质为不锈钢或铝合金；所述外壳的底部侧面设置有出线孔；所述出线孔的直径为2mm。
7.权利要求1～6任一项所述的高温压电传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的温度为1000～1150℃，时间为2～4h，烧制的温度为550～700℃，时间为15～30min。
9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述一体化烧结的温度为550
10.权利要求1～6任一项所述的高温压电传感器在医疗检测、工业探伤、油田勘探、航天航空领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种高温压电传感器，其特征在于，包括传感元件、外壳、保护层和屏蔽导线；
2.如权利要求1所述的高温压电传感器，其特征在于，所述金属电极为同侧引线的翻边电极；所述金属电极为银电极。
3.如权利要求1所述的高温压电传感器，其特征在于，所述压电陶瓷片的形状为圆柱形。
4.如权利要求1所述的高温压电传感器，其特征在于，所述外壳为顶部封口的圆筒形外壳。
5.如权利要求4所述的高温压电传感器，其特征在于，所述外壳的高度为3mm，直径为15mm。
6.如权利要求4或5所述的高温压电传感器，其特征在于，所述外壳的材质为...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。