專利名稱：聲波傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量領(lǐng)域的聲波或亞聲波的測(cè)量的聲波傳感器。
背景技術(shù)：
在我國(guó)各大油田的輸油、輸氣管線上盜油、盜氣作案嚴(yán)重，每年都有大量的油、氣被盜，管線被破壞后外漏的油料無(wú)情地吞沒(méi)著大片農(nóng)田，造成了國(guó)家財(cái)產(chǎn)巨大損失和環(huán)境嚴(yán)重污染，爆炸火災(zāi)事故不斷發(fā)生。雖然國(guó)家對(duì)輸油、氣管線有保護(hù)條例，各油田成立了專門機(jī)構(gòu)，組織護(hù)線隊(duì)，配備交通、通訊等設(shè)備每天不間斷地進(jìn)行護(hù)線防范，但由于輸油、氣管線所處的地域復(fù)雜，人防及常規(guī)的檢測(cè)手段難以起到作用。
至今用于測(cè)量長(zhǎng)距離輸油管線的泄漏、防盜檢測(cè)技術(shù)用得最普遍的方法是壓力流量檢測(cè)法，通過(guò)對(duì)輸油管線兩端壓力、流量的檢測(cè)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間對(duì)流量的積累，判別是否有泄漏。此種方法只有在流量損失大于30升/分鐘的情況下，才能反映出來(lái)。而對(duì)于防盜油作案根本起不到作用。同時(shí)對(duì)輸氣管線的泄漏也不能檢測(cè)。
美國(guó)的ADEMCO公司生產(chǎn)埋入式傳感網(wǎng)纜探測(cè)系統(tǒng)，它是通過(guò)套裝在輸油鋼管外金屬網(wǎng)作為傳感器，加以一個(gè)恒定的信號(hào)，當(dāng)鋼管破裂泄漏或人為破壞傳感網(wǎng)纜時(shí)，恒定的信號(hào)發(fā)生變化，輸出報(bào)警信號(hào)，此種設(shè)備的安裝，維護(hù)工作量大，被破壞后的傳感網(wǎng)纜修復(fù)技術(shù)難度大，設(shè)備的造價(jià)高。
上述的監(jiān)測(cè)裝置，雖可提供使用者監(jiān)測(cè)泄漏問(wèn)題，但是靈敏度不高，在實(shí)際使用時(shí)還發(fā)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)中還存在有若干缺點(diǎn)，未能達(dá)到最佳的使用效果。由此可見(jiàn)，上述現(xiàn)有的壓力流量檢測(cè)法仍存在有諸多的缺陷，而丞待加以改進(jìn)。
有鑒于上述現(xiàn)有的壓力流量檢測(cè)法存在的缺陷，本設(shè)計(jì)人基于豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，積極加以研究創(chuàng)新，經(jīng)過(guò)不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的主要技術(shù)問(wèn)題在于，克服現(xiàn)有的壓力流量檢測(cè)法存在的缺陷，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的聲波傳感器，使其用于防盜預(yù)警系統(tǒng)的信號(hào)檢測(cè)，能夠起到防盜預(yù)警的作用。同時(shí)還能用于對(duì)管道的泄漏及遠(yuǎn)場(chǎng)聲信號(hào)的檢測(cè)。
本發(fā)明解決其主要技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種聲波傳感器，其主要包括，機(jī)殼、底座、靈敏元件、電極板、靈敏元件、質(zhì)量塊、電極、前置放大器，其中機(jī)殼與底座固接，靈敏元件固接在底座上，電極板固接在靈敏元件上，電極板上固接靈敏元件，靈敏元件上固接質(zhì)量塊，在質(zhì)量塊上安裝有電極，電極板與前置放大器相連接。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題還可以采用以下技術(shù)措施來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的聲波傳感器，其中所述的靈敏元件、電極板、靈敏元件、質(zhì)量塊的連接方式是互相粘接在一起的，然后用螺釘加以固定。
前述的聲波傳感器，其中所述的靈敏元件由壓電材料制成的靈敏元件。
前述的聲波傳感器，其中所述的前置放大器安裝在機(jī)殼的外面，與機(jī)殼中引出的電纜相連接。
前述的聲波傳感器，其中所述的前置放大器安裝在機(jī)殼內(nèi)，與電極板相連接，前置放大器的另一端與機(jī)殼中的電纜相連接。
前述的聲波傳感器，其中所述的電極用螺釘固接在質(zhì)量塊上，機(jī)殼上設(shè)有孔，電纜從該孔中穿出。
前述的聲波傳感器，其中所述的質(zhì)量塊為金屬材料制成，底座也是金屬材料制成。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明聲波傳感器是將物體間的相互碰撞發(fā)出聲音，形成聲波，聲波不但能在空氣中傳播，而且能在液體和固體中傳播，聲波在鋼管中傳播時(shí)，其傳播速度高達(dá)每秒5000米以上。當(dāng)人為地在輸油、氣鋼管上去掉保護(hù)層，焊接閥門，打孔等作案過(guò)程中，產(chǎn)生的聲波被安裝在鋼管外壁上的聲波傳感器接收，通過(guò)聲—電轉(zhuǎn)換，將電信號(hào)輸出實(shí)現(xiàn)防盜預(yù)警功能。同時(shí)還能用于對(duì)管道的泄漏及遠(yuǎn)場(chǎng)聲信號(hào)的檢測(cè)。
綜上所述，本發(fā)明聲波傳感器，其在技術(shù)發(fā)展空間有限的領(lǐng)域中，不論在結(jié)構(gòu)上或功能上皆有較大的改進(jìn)，且在技術(shù)上有較大的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，而確實(shí)具有增進(jìn)的功效，從而更加適于實(shí)用，誠(chéng)為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
本發(fā)明的具體實(shí)施方式
由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。


圖1是本發(fā)明聲波傳感器的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明聲波傳感器的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的聲波傳感器，其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。
眾所周知，物體間的相互碰撞會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，發(fā)出聲音，形成聲波，聲波不但能在空氣中傳播，而且能在液體和固體中傳播，聲波在鋼管中傳播時(shí)，其傳播速度高達(dá)每秒5000米以上。當(dāng)人為地在輸油、氣鋼管上去掉保護(hù)層，焊接閥門，打孔等作案過(guò)程中，產(chǎn)生的聲波被安裝在鋼管外壁上的聲波傳感器接收，通過(guò)聲—電轉(zhuǎn)換，將電信號(hào)輸出實(shí)現(xiàn)防盜預(yù)警功能。
請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明聲波傳感器的第一實(shí)施例，其主要包括，機(jī)殼1、底座2、靈敏元件3、電極板4、靈敏元件5、質(zhì)量塊6、電極7、前置放大器8，其中機(jī)殼1與底座2固接，靈敏元件3固接在底座2上，電極板4固接在靈敏元件3上，電極板4上固接靈敏元件5，靈敏元件5上固接質(zhì)量塊6，質(zhì)量塊6為金屬材料制成，底座2也為金屬材料制成。在質(zhì)量塊6上安裝有電極7，該電極7用螺釘72固接在質(zhì)量塊6上，機(jī)殼1上設(shè)有孔11，電極板4上安裝有一電纜41，電極7上安裝有另一電纜71，電纜41、71通過(guò)機(jī)殼1上設(shè)有的孔11穿出與前置放大器8連接。本發(fā)明的靈敏元件3、5為一種聲電轉(zhuǎn)換的由壓電材料制成的靈敏元件。
本實(shí)施例的靈敏元件3、電極板4、靈敏元件5、質(zhì)量塊6的連接方式是互相粘接在一起的并用螺釘加以固定。
請(qǐng)參閱圖2所示，為本發(fā)明聲波傳感器的第二實(shí)施例，其主要包括，機(jī)殼1′、底座2′、靈敏元件3′、電極板4′、靈敏元件5′、質(zhì)量塊6′、電極7′、前置放大器8′、密封套9′，其中機(jī)殼1′與底座2′固接，前置放大器8′固接在底座2′上，靈敏元件3′固接在底座2′上，電極板4′固接在靈敏元件3′上，電極板4′上固接靈敏元件5′，電極板4′通過(guò)導(dǎo)線與前置放大器8′連接，靈敏元件5′上固接質(zhì)量塊6′，在質(zhì)量塊6′上安裝有電極7′，該電極7′用螺釘72′固接在質(zhì)量塊6′上，機(jī)殼1′上設(shè)有孔11′，電極板4′上安裝有一電纜41′，前置放大器8′上安裝有另一電纜81′，電纜41′、81′通過(guò)機(jī)殼1′上設(shè)有的孔11′穿出，輸出電流信號(hào)。在機(jī)殼1′的外圍緊密包覆設(shè)有密封套9′，底座2′的底面設(shè)有螺紋孔21′，可以與鋼管或其它外物相連接。
本實(shí)施例的靈敏元件3′、電極板4′、靈敏元件5′、質(zhì)量塊6′的連接方式是互相粘接在一起的，并用螺釘加以固定。
本發(fā)明聲波傳感器的第三實(shí)施例，其是在底座2的底面設(shè)有孔洞，在孔洞處裝設(shè)有磁鋼，該磁鋼可以與鋼管或其它外物相互連接。其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一或?qū)嵤├嗤试诖瞬辉儋樖觥?br> 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種聲波傳感器，其特征在于其主要包括，機(jī)殼(1)、底座(2)、靈敏元件(3)、電極板(4)、靈敏元件(5)、質(zhì)量塊(6)、電極(7)、前置放大器(8)，其中機(jī)殼(1)與底座(2)固接，靈敏元件(3)固接在底座(2)上，電極板(4)固接在靈敏元件(3)上，電極板(4)上固接靈敏元件(5)，靈敏元件(5)上固接質(zhì)量塊(6)，在質(zhì)量塊(6)上安裝有電極(7)，電極板(4)與前置放大器(8)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲波傳感器，其特征在于所述的靈敏元件(3)、電極板(4)、靈敏元件(5)、質(zhì)量塊(6)的連接方式是互相粘接在一起的，然后用螺釘加以固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲波傳感器，其特征在于所述的靈敏元件(3)、(5)由壓電材料制成的靈敏元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲波傳感器，其特征在于所述的前置放大器(8)安裝在機(jī)殼(1)的外面，與機(jī)殼中引出的電纜(41)、(71)相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲波傳感器，其特征在于所述的前置放大器(8′)安裝在機(jī)殼(1′)內(nèi)，與電極板(4′)相連接，前置放大器(8′)的另一端與機(jī)殼中的電纜(41′)相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲波傳感器，其特征在于所述的電極(7)用螺釘固接在質(zhì)量塊(6)上，機(jī)殼(1)上設(shè)有孔(11)，電纜(41)、(71)從該孔(11)中穿出。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲波傳感器，其特征在于所述的質(zhì)量塊(6)為金屬材料制成，底座(2)也是金屬材料制成。
全文摘要
一種聲波傳感器，其主要包括，機(jī)殼、底座、靈敏元件、電極板、靈敏元件、質(zhì)量塊、電極、前置放大器，其中機(jī)殼與底座固接，靈敏元件固接在底座上，電極板固接在靈敏元件上，電極板上固接靈敏元件，靈敏元件上固接質(zhì)量塊，在質(zhì)量塊上安裝有電極，電極板與前置放大器相連接。靈敏元件由壓電材料制成。當(dāng)人為地在輸油、氣鋼管上去掉保護(hù)層，焊接閥門，打孔等作案過(guò)程中，產(chǎn)生的聲波被安裝在鋼管外壁上的聲波傳感器接收，通過(guò)聲—電轉(zhuǎn)換，將電信號(hào)輸出實(shí)現(xiàn)防盜預(yù)警功能。同時(shí)還能用于對(duì)管道的泄漏及遠(yuǎn)場(chǎng)聲信號(hào)的檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01H5/00GK1427248SQ01144399
公開(kāi)日2003年7月2日 申請(qǐng)日期2001年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月18日
發(fā)明者鄭國(guó)范 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所