專利名稱：結(jié)構(gòu)改進(jìn)型壓電信號(hào)探測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可配合PVDF壓電薄膜使用，高效采集壓電信號(hào)， 能有效屏蔽電磁干擾的金屬探頭。
背景技術(shù)：
使用高性能PVDF壓電材料，將其附于金屬探頭表面，壓于探測(cè)物上，可以將物體表面機(jī) 械振動(dòng)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，再由金屬探頭采集并傳遞給示波器。在檢測(cè)信號(hào)很小時(shí)，需要關(guān)注外 界電磁噪聲的影響，如果不能有效減弱電磁噪聲影響，就無(wú)法得到信噪比較大的有效信號(hào)， 而噪聲干擾主要產(chǎn)生在引線連接處，因此設(shè)計(jì)的探頭結(jié)構(gòu)自身要能夠很好的屏蔽電磁噪聲， 將連接處盡可能置于壓電探測(cè)器的內(nèi)部，而考慮到需要為整個(gè)檢測(cè)區(qū)域做屏蔽，探頭要在滿 足探測(cè)要求的情況下尺寸盡量小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種檢測(cè)微弱表面波的壓電探頭改進(jìn)型結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提出的探頭結(jié) 構(gòu)可以高效采集表面波轉(zhuǎn)化的電信號(hào)，其自身具有良好的屏蔽外界電磁干擾的能力，其外型 設(shè)計(jì)要求盡量節(jié)省空間，從而方便在實(shí)驗(yàn)室中使用，并利于固定及設(shè)置外部屏蔽。
為此，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案 一種結(jié)構(gòu)改進(jìn)型壓電信號(hào)探測(cè)器包括楔形探頭、絕 緣體和金屬外殼和金屬支撐桿，絕緣體內(nèi)開(kāi)設(shè)有與楔形探頭外形相匹配的通孔，楔形探頭置 于該通孔內(nèi)，絕緣體置于金屬外殼內(nèi)，在金屬外殼和絕緣體的同一個(gè)側(cè)面上開(kāi)有孔，支撐桿 為中空結(jié)構(gòu)，固定在金屬外殼開(kāi)有孔的側(cè)面，將孔密閉起來(lái)，其內(nèi)固定有TNC接頭，楔形探 頭的金屬引線穿過(guò)側(cè)壁上的孔與TNC接頭相連，TNC接頭的另一端與位于所述支撐桿內(nèi)的同軸 電纜線相連接。
作為優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的壓電信號(hào)探測(cè)器，楔形探頭為紫銅芯；所述絕緣體為聚四 氟乙烯。
改進(jìn)后的探測(cè)器，可以將探頭芯的楔形前端做的很鋒利，可以測(cè)得更寬頻率范圍的波。 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使所有接線處都處于金屬外殼屏蔽之內(nèi)，有效降低電磁干擾的影響，同時(shí)從側(cè)壁引出引線可以有效降低探頭高度，固定引線位置，在使用銅網(wǎng)做外部屏蔽時(shí)可以將屏蔽范 圍做的更小，也避免了觸碰到引線。


圖l本發(fā)明的壓電探測(cè)器分解結(jié)構(gòu)圖。 圖2 (a)改進(jìn)前壓電探頭采集的信號(hào)。 圖2 (b)改進(jìn)后壓電探頭采集到的信號(hào)。

1楔形探頭2絕緣體3金屬外殼4 TNC接頭
5金屬支撐桿6同軸電纜線7通孔 8外殼側(cè)面的孔
具體實(shí)施例方式
參見(jiàn)圖l，本發(fā)明通過(guò)結(jié)構(gòu)改進(jìn)，將楔形探頭1及接口置于金屬外殼3內(nèi)部，從而有效屏 蔽電磁干擾，引線從外殼側(cè)面開(kāi)設(shè)的孔8引出，從而降低探頭高度。綜合考慮其導(dǎo)電性及硬 度特性后可選用紫銅材料作為探頭芯，紫銅芯與金屬外殼3間要用絕緣體2隔開(kāi)，選用絕緣性 能良好又方便獲得的聚四氟乙烯。絕緣體2開(kāi)設(shè)有剛好容納探頭1的通孔，金屬外殼與絕緣體 側(cè)壁設(shè)置一個(gè)直徑6mm的孔8，探頭引線由側(cè)壁引出，接到TNC接頭4的一端上。金屬支撐桿5 為中空， 一端內(nèi)部開(kāi)設(shè)有環(huán)形凹槽，TNC探頭被用螺絲固定在環(huán)形凹槽上。TNC接頭4的另一 端連接到置于支撐桿5內(nèi)部的同軸電纜線6上。
與以往使用的壓電探測(cè)器相比，改進(jìn)后的探測(cè)器進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，屏蔽電磁波能力增強(qiáng) ，整體結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省空間，方便固定。且在制作時(shí)根據(jù)需要特別制作了探頭芯，從而有效 提高了信號(hào)采集效率和信號(hào)帶寬，由附圖2 (a) 、 (b)可以看到改進(jìn)后的探測(cè)器采集的信 號(hào)比原來(lái)大了超過(guò)一個(gè)數(shù)量級(jí)，電磁噪聲的影響基本可以忽略，有效信號(hào)部分波形更飽滿， 包含的信息更豐富。由此可見(jiàn)改進(jìn)后的探頭達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
權(quán)利要求
1.一種結(jié)構(gòu)改進(jìn)型壓電信號(hào)探測(cè)器包括楔形探頭、絕緣體和金屬外殼和金屬支撐桿，絕緣體內(nèi)開(kāi)設(shè)有與楔形探頭外形相匹配的通孔，楔形探頭置于該通孔內(nèi)，絕緣體置于金屬外殼內(nèi)，在金屬外殼和絕緣體的同一個(gè)側(cè)面上開(kāi)有孔，支撐桿為中空結(jié)構(gòu)，固定在金屬外殼開(kāi)有孔的側(cè)面，將孔密閉起來(lái)，其內(nèi)固定有TNC接頭，楔形探頭的金屬引線穿過(guò)側(cè)壁上的孔與TNC接頭相連，TNC接頭的另一端與位于所述支撐桿內(nèi)的同軸電纜線相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的壓電信號(hào)探測(cè)器，其特征在于，所述楔形探 頭為紫銅芯。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的壓電信號(hào)探測(cè)器，其特征在于，所述絕緣體 為聚四氟乙烯。
全文摘要
本發(fā)明屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種結(jié)構(gòu)改進(jìn)型壓電信號(hào)探測(cè)器包括楔形探頭、絕緣體和金屬外殼和金屬支撐桿，絕緣體內(nèi)開(kāi)設(shè)有與楔形探頭外形相匹配的通孔，楔形探頭置于該通孔內(nèi)，絕緣體置于金屬外殼內(nèi)，在金屬外殼和絕緣體的同一個(gè)側(cè)面上開(kāi)有孔，支撐桿為中空結(jié)構(gòu)，固定在金屬外殼開(kāi)有孔的側(cè)面，將孔密閉起來(lái)，其內(nèi)固定有TNC接頭，楔形探頭的金屬引線穿過(guò)側(cè)壁上的孔與TNC接頭相連，TNC接頭的另一端與位于所述支撐桿內(nèi)的同軸電纜線相連接。本發(fā)明提出的探頭結(jié)構(gòu)可以高效采集表面波轉(zhuǎn)化的電信號(hào)，其自身具有良好的屏蔽外界電磁干擾的能力，其外型設(shè)計(jì)要求盡量節(jié)省空間，從而方便在實(shí)驗(yàn)室中使用，并利于固定及設(shè)置外部屏蔽。
文檔編號(hào)G01H11/08GK101660941SQ200910307510
公開(kāi)日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2009年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月23日
發(fā)明者劉亞亮, 單興錳, 夏 肖 申請(qǐng)人:天津大學(xué)