[发明专利]超声波传感器和故障检测装置

权利要求书

1.一种超声波传感器，其特征在于，用于检测待检测物，所述超声波传感器包括至少一个压电单元(1)，所述压电单元(1)设置在所待检测物的轴向侧，所述压电单元(1)包括第一段(11)和第二段(12)，所述第一段(11)为椭圆形，所述第二段(12)与所述第一段(11)处于同一平面内，所述第二段(12)与所述第一段(11)相接，且呈尖角向远离所述第一段(11)的一侧凸起，以使所述压电单元(1)沿第一方向发射波束对所述待检测物靠近所述超声波传感器的一段进行检测，并使所述压电单元(1)沿第二方向发射波束对所述待检测物远离所述超声波传感器的一段进行检测。

2.根据权利要求1所述的超声波传感器，其特征在于，所述第一方向为待检测物的轴线方向，所述第二方向为朝向所述待检测物的外周壁且与所述第一方向呈角度a的方向，6°≤a≤12°。

3.根据权利要求2所述的超声波传感器，其特征在于，所述压电单元(1)的第一段(11)位于所述第二段(12)远离所述待检测物中轴线的一侧，所述第一段(11)所呈椭圆形的长轴与所述第二段(12)的角分线垂直。

4.根据权利要求3所述的超声波传感器，其特征在于，所述压电单元(1)的第二段(12)的尖端朝向所述待检测物的中轴线设置。

5.根据权利要求4所述的超声波传感器，其特征在于，所述压电单元(1)的第二段(12)的尖端角度为b，40°≤b≤60°；

所述压电单元(1)的第一段(11)所呈椭圆形的长轴长度为L1，短轴长度为L2，所述长轴长度L1与所述短轴长度L2之比为(2.4～2.6)：1；

所述压电单元(1)的第一段(11)与所述第二段(12)相接处的长度为L3，22mm≤L3≤33mm；

所述压电单元(1)的第一段(11)与所述第二段(12)排布方向上的最大长度为L4，28mm≤L4≤42mm；

所述压电单元(1)的厚度为L5，90μm≤L5≤110μm。

6.根据权利要求5所述的超声波传感器，其特征在于，所述压电单元(1)设置多个，多个所述压电单元(1)沿所述待检测物的中轴线的周向均匀布置。

7.根据权利要求6所述的超声波传感器，其特征在于，所述压电单元(1)设置四个，四个所述压电单元(1)沿所述待检测物的中轴线的周向对称布置。

8.根据权利要求7所述的超声波传感器，其特征在于，所述超声波传感器还包括阻尼块(2)，所述阻尼块(2)设置在所述压电单元(1)远离所述待检测物的一侧，所述阻尼块(2)与所述压电单元(1)相接。

9.根据权利要求8所述的超声波传感器，其特征在于，所述超声波传感器还包括外壳(3)、信号发射单元(4)和信号接收单元(5)，所述信号发射单元(4)和所述信号接收单元(5)与所述压电单元(1)电性连接，所述信号发射单元(4)和所述信号接收单元(5)设置在所述外壳(3)内。

10.一种故障检测装置，其特征在于，包括权利要求1-9所述的任意一项超声波传感器。