[实用新型]一种测量含有腐蚀性气体介质的超声换能器

说明书

技术领域

一种测量含有腐蚀性气体介质的超声换能器，涉及对超声换能器的改进，尤其是涉及换能器耐腐蚀性的改进，适用于气体超声流量计对含有腐蚀性气体介质进行气体流量测量。

背景技术

超声换能器是实现电能与机械能间相互转换的器件，超声换能器经过几十年的应用与研究，换能器的材料和结构都得到了不断的改进和发展，相对于现有一般测量工作的环境与要求，超声换能器已经比较成熟，其各项声学性能也得到了很大的提高。但是随着在研究和应用所需测量领域的扩大，环境的变化、测量要求的提高，现在常用的超声换能器由于其本身材料与结构的原因而无法用于一些特殊的环境场合，如：含有腐蚀性气体的环境。现有的超声换能器通常是采用铝来制作换能器的前盖板，用铁来制作换能器的后盖板，众所周知，铝在空气里很容易氧化，并且在表面会生成一层氧化铝，且氧化铝特别致密以能够保护里面的铝，因此，采用铝合金制作的换能器的前盖板虽具有一定的耐腐蚀性，但是，当这种换能器被用于测量含有腐蚀性气体气体介质时，比如：含有氟气(F2)、氯气(Cl2)、氯化氢(HCl)等腐蚀性气体时，由于卤素离子对铝的氧化膜具有较大的破坏作用，因此含有腐蚀性气体的气体介质就很容易腐蚀超声换能器裸露在测量管中的前盖板，同样，在含有腐蚀性气体介质环境中，后盖板也很容易腐蚀损坏，从而影响超声换能器信号的发送和接收。然而气体超声流量计对测量精度的要求一般都比较高，相应地对超声换能器信号的要求也就很高，因此，如果超声换能器长时间放置在含有腐蚀性气体的气体介质环境中测量时，对超声换能器声波信号的发送、接收以及气体超声流量计进行的气体流量测量，都会产生许多不利的影响，进而严重影响测量的准确性和可靠性。

发明内容

针对现有超声换能器的不足，本实用新型提供了一种具有耐腐蚀、抗氧化、灵敏度高、抗干扰性好、信噪比高，测量的准确性和可靠性的用于测量含有腐蚀性气体介质的超声换能器。

本实用新型超声换能器主要由连接杆，螺母，电极片，前盖板，焊片，后盖板，压电陶瓷构成。其中，换能器的前盖板采用具有良好的机械性能、耐腐蚀性能和抗氧化性能的钛合金板材制作，换能器的后盖板采用硬度高、比重大，机械性能、耐腐蚀性优良的钨钢制作，以有效提高超声换能器的安全性、可靠性和稳定性，有效延长换能器的使用寿命，使得超声换能器能够长时间设置在含有腐蚀性气体的气体介质中进行气体流量测量。电极片设置在两个压电陶瓷中间，由前盖板和后盖板将压电陶瓷和电极片夹在换能器的中部，通过拧紧连接杆上的螺母将前盖板，后盖板，电极片，焊片以及压电陶瓷紧密连接制作而成。

本实用新型的优点是，由于采用钛合金板材和钨钢这两种材料制作超声换能器不仅可提高换能器的灵敏度、且具有良好的抗干扰性、信噪比大、测量精度高，可以应用于气体超声流量计长时间设置在含有较强腐蚀性气体(如：氟气(F2)、氯气(Cl2)、氯化氢(HCl))的气体介质环境中进行气体流量的测量，也可以被用于对普通气体介质进行流量的测量。本实用新型换能器与现有的换能器相比，拓宽了气体流量计的测量领域，不但运行可靠、使用寿命长，具有非常好的推广和应用前景。

附图说明

图1.是本实用新型实施例结构示意图，图中：

连接杆1，螺母2，电极片3，前盖板4，焊片5，后盖板6，压电陶瓷7。

具体实施方式

结合附图对本实用新型作进一步的描述。

本实用新型由连接杆1，螺母2，电极片3，前盖板4，焊片5，后盖板6，压电陶瓷7组成。

换能器的前盖板4采用钛合金制作，换能器的后盖板6用钨钢制作，电极片3设置在两个压电陶瓷7中间，由前盖板4和后盖板6将压电陶瓷7和电极片3夹在换能器的中部，通过拧紧连接杆1上的螺母2将前盖板4，后盖板6，电极片3，焊片5以及压电陶瓷7紧密连接制作而成。