多晶片的接触型检测液位高度的超声波探头的制作方法

本技术涉及超声波探头，尤其是涉及一种多晶片的接触型检测液位高度的超声波探头。

背景技术：

1、超声波探头可以用于厚度测量、缺陷检测、距离检测等多种应用场合，探头通过发射及接收单元获取电压信号，并根据发射与接收信号间的时间差，电压幅值的大小去识别厚度、缺陷、距离等参数。对于探头的基本构造，可分为压电晶片、阻尼块、吸声材料、斜楔、外壳、引出线等。

2、然而，在测量容器内的液位时，由于目前的超声波探头普遍采用单晶探头或者型号规格相同的多晶探头，因此其能适用于的容器底部壁厚是单一的，无法实现针对不同底部壁厚的容器均可以测量液位，限制了应用范围。

技术实现思路

1、本实用新型的目的就是为了提供一种多晶片的接触型检测液位高度的超声波探头，通过设计三个压电晶片的方式，由于不同型号规格的压电晶片的穿透能力不同，因此可以适用于不同底部壁厚的容器实现液位的测量，相较于传统从上往下的测量方式，使用更加方便，准确率也越高。

2、本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、一种多晶片的接触型检测液位高度的超声波探头，包括斜楔、压电晶片、阻尼块、外壳和引出线，所述斜楔、压电晶片和阻尼块均位于外壳内，所述压电晶片设于斜楔上，所述阻尼块设于压电晶片上，所述引出线的一端连接压电晶片，另一端连接至外壳的开口处，所述斜楔、压电晶片和阻尼块均设有三个，其中，三个压电晶片的型号互不相同，第一压电晶片设于第一斜楔上，第二压电晶片设于第二斜楔上，第三压电晶片设于第三斜楔上，第一阻尼块设于第一压电晶片上，第二阻尼块设于第二压电晶片上，第三阻尼块设于第三压电晶片上。

4、所述斜楔的横截面为120度角的扇形，三个斜楔组合后的横截面为圆形，三个压电晶片成旋转对称，且旋转对称的旋转中心为所述圆形的圆心。

5、所述斜楔的最高处位于所述圆心处。

6、所述引出线共设有六根，均分为与三个压电晶片一一对应的三组，每组两根，每一组的两根引出线的一端分别对应连接至对应压电晶片的正极和负极，另一连接至外壳的开口处。

7、所有连接至压电晶片正极的引出线被绝缘包裹层包裹为一股，所有连接至压电晶片负极的引出线被绝缘包裹层包裹为一股。

8、所述外壳内填充有吸声材料。

9、所述压电晶片的横截面为圆形。

10、所述斜楔侧视图为三角形，其与水平面间的角度为30度。

11、所述斜楔底面的半径长为1.5厘米，阻尼块长宽高分别为14毫米、14毫米、5毫米。

12、所述压电晶的直径为1.5毫米。

13、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

14、1、通过设计三个压电晶片的方式，由于不同型号规格的压电晶片的穿透能力不同，因此可以适用于不同底部壁厚的容器实现液位的测量，相较于传统从上往下的测量方式，使用更加方便，准确率也越高。

15、2、斜楔的横截面为120度角的扇形，且组成一个完整的圆形，具有对称结构，尽可能的减少位置差异过大导致的误差。

16、3、所有的正极引出线和负极引出线分别被整合为一股，因此在实际使用时接线更加方便。

技术特征：

1.一种多晶片的接触型检测液位高度的超声波探头，包括斜楔、压电晶片、阻尼块、外壳和引出线，所述斜楔、压电晶片和阻尼块均位于外壳内，所述压电晶片设于斜楔上，所述阻尼块设于压电晶片上，所述引出线的一端连接压电晶片，另一端连接至外壳的开口处，其特征在于，所述斜楔、压电晶片和阻尼块均设有三个，其中，三个压电晶片的型号互不相同，第一压电晶片设于第一斜楔上，第二压电晶片设于第二斜楔上，第三压电晶片设于第三斜楔上，第一阻尼块设于第一压电晶片上，第二阻尼块设于第二压电晶片上，第三阻尼块设于第三压电晶片上。

2.根据权利要求1所述的一种多晶片的接触型检测液位高度的超声波探头，其特征在于，所述斜楔的横截面为120度角的扇形，三个斜楔组合后的横截面为圆形，三个压电晶片成旋转对称，且旋转对称的旋转中心为所述圆形的圆心。

3.根据权利要求2所述的一种多晶片的接触型检测液位高度的超声波探头，其特征在于，所述斜楔的最高处位于所述圆心处。

4.根据权利要求1所述的一种多晶片的接触型检测液位高度的超声波探头，其特征在于，所述引出线共设有六根，均分为与三个压电晶片一一对应的三组，每组两根，每一组的两根引出线的一端分别对应连接至对应压电晶片的正极和负极，另一连接至外壳的开口处。

5.根据权利要求4所述的一种多晶片的接触型检测液位高度的超声波探头，其特征在于，所有连接至压电晶片正极的引出线被绝缘包裹层包裹为一股，所有连接至压电晶片负极的引出线被绝缘包裹层包裹为一股。

6.根据权利要求1所述的一种多晶片的接触型检测液位高度的超声波探头，其特征在于，所述外壳内填充有吸声材料。

7.根据权利要求1所述的一种多晶片的接触型检测液位高度的超声波探头，其特征在于，所述压电晶片的横截面为圆形。

8.根据权利要求1所述的一种多晶片的接触型检测液位高度的超声波探头，其特征在于，所述斜楔侧视图为三角形，其与水平面间的角度为30度。

9.根据权利要求8所述的一种多晶片的接触型检测液位高度的超声波探头，其特征在于，所述斜楔底面的半径长为1.5厘米，阻尼块长宽高分别为14毫米、14毫米、5毫米。

10.根据权利要求9所述的一种多晶片的接触型检测液位高度的超声波探头，其特征在于，所述压电晶的直径为1.5毫米。

技术总结
本技术涉及一种多晶片的接触型检测液位高度的超声波探头，包括斜楔、压电晶片、阻尼块、外壳和引出线，斜楔、压电晶片和阻尼块均位于外壳内，压电晶片设于斜楔上，阻尼块设于压电晶片上，引出线的一端连接压电晶片，另一端连接至外壳的开口处，斜楔、压电晶片和阻尼块均设有三个，其中，三个压电晶片的型号互不相同，第一压电晶片设于第一斜楔上，第二压电晶片设于第二斜楔上，第三压电晶片设于第三斜楔上，第一阻尼块设于第一压电晶片上，第二阻尼块设于第二压电晶片上，第三阻尼块设于第三压电晶片上。与现有技术相比，本技术具有可以适用于不同底部壁厚的容器实现液位的测量等优点。

技术研发人员：姚周飞,邓先钦,丁敏,杜习周,雷兴,陈琰,苏磊,王黎明,李腾飞
受保护的技术使用者：国网上海市电力公司
技术研发日：20221229
技术公布日：2024/1/13