| 专利类型 | 发明授权 | 法律事件 | 公开; 实质审查; 申请权转移; 授权; |
| 专利有效性 | 有效专利 | 当前状态 | 授权 |
| 申请号 | CN201910507940.2 | 申请日 | 2019-06-12 |
| 公开(公告)号 | CN112083065B | 公开(公告)日 | 2025-04-04 |
| 申请人 | 广东正扬传感科技股份有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 傅玉燕; 叶柏村; 陈东孚; | 第一发明人 | 傅玉燕 |
| 权利人 | 广东正扬传感科技股份有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 广东正扬传感科技股份有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：广东省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：广东省东莞市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：广东省东莞市黄江镇鸡啼岗东环三街1号101室 | 邮编 | 当前专利权人邮编：523000 |
| 主IPC国际分类 | G01N29/036 | 所有IPC国际分类 | G01N29/036 ; G01N29/22 ; G01F23/296 |
| 专利引用数量 | 1 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 14 | 专利文献类型 | B |
| 专利代理机构 | 广州三环专利商标代理有限公司 | 专利代理人 | 张艳美; |
| 摘要 | 一种 超 声波 传感设备包括容置壳体与至少一传感装置。容置壳体包括 基座 与连接于基座的凸部，基座一侧具有朝向第一方向的第一传感口，凸部一侧具有朝向第二方向的第二传感口。每一传感装置包括板体、压电组件、 外壳 罩与多个固定件。板体设置于容置壳体中且具 覆盖 第一或第二传感口。压电组件包括配置于板体上的封装体与被封装体所包覆的压电片，压电片具有外露于封装体且远离板体的感应面。外壳罩包括外露于第一或第二传感口的底壁、设置在板体上的顶壁以及连接于底壁与顶壁之间并环绕封装体的环绕 侧壁 。多个固定件用于将板体固定于外壳罩的顶壁。 | ||
| 权利要求 | 1.一种超声波传感设备，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 超声波传感设备技术领域背景技术[0002] 柴油发动机需搭配还原催化系统(Selective catalytic reduction,SCR)才能降低有毒的氮氢化合物(NOx)的排放量。还原催化系统是以尿素加入柴油中与有毒的氮氢化合物中和，使得有毒的氮氢化合物转化为水与氮气。当柴油中的尿素浓度不够时，柴油发动机就有可能排放过多的氮氢化合物。 [0003] 应用于柴油发动机的尿素会与水混合并储存在邻近于柴油发动机的储存槽中，通常会在储存槽旁设置多个超声波传感设备，以感测储存槽中的流体的尿素浓度或液位。 [0004] 习知技术中的超声波传感设备主要包括壳体与置入于壳体中的压电片，为了使压电片贴合于壳体中的感应面，必须在压电片置入壳体后，往壳体内灌注封装胶体。 [0005] 然而，当压电片损坏时，因封装胶体黏合于壳体内部，而使得超声波传感设备整组报销。 [0006] 尤其是当超声波设备的壳体内封装有两个用途不同的压电片时，必须分别对两个压电片做灌胶，制程甚为繁复，而当其中仅有一个压电片损坏时，由于无法拆换，超声波设备也只能整组报销，而造成材料的浪费。 发明内容[0007] 本发明提供了一种超声波传感设备，以便于拆换传感装置并节省材料成本。 [0008] 本发明所提供的种超声波传感设备包括容置壳体与至少一传感装置。容置壳体包括基座与连接于基座的凸部，基座的一侧具有朝向第一方向的第一传感口，而凸部的一侧具有朝向第二方向的第二传感口。每一传感装置设置于容置壳体的基座或凸部中且包括板体、压电组件、外壳罩及多个固定件。板体设置于容置壳体中且覆盖第一传感口该第二传感口。压电组件包括封装体与至少一部分被封装体所包覆的压电片，封装体配置于板体上，压电片具有外露于封装体且远离板体的感应面。外壳罩包括顶壁、底壁以及连接于底壁与顶壁之间并环绕封装体的环绕侧壁，顶壁设置在板体上，外壳罩其至少底壁外露于第一传感口或第二传感口。多个固定件用于将板体固定于外壳罩的顶壁，使板体施压于压电组件的封装体，进而将压电片的感应面压制于底壁。 [0009] 在本发明的一实施例中，至少一传感装置的数量有两个，两个传感装置的分别的外壳罩分别外露于第一传感口与第二传感口。 [0010] 在本发明的一实施例中，第一方向垂直于第二方向。 [0012] 在本发明的一实施例中，更包括连接于基座的第一传感口且沿着第一方向往远离基座延伸的导波管，当基座中设有至少一传感装置时，导波管用于集中至少一传感装置的压电片的振动信号。 [0013] 在本发明的一实施例中，更包括连通于凸部的导线管，每一传感装置包括至少一线路，导线管用于将至少一线路导引到容置壳体的外部。 [0014] 在本发明的一实施例中，板体呈弯折状或平板状。 [0015] 在本发明的一实施例中，板体为一电路板。 [0016] 在本发明的一实施例中，压电组件更包括一端连接于压电片的正极导针与一端连接于压电片的负极导针，正极导针的与负极导针并穿过封装体，且板体具有供正极导针与负极导针穿过的两个开孔。 [0017] 在本发明的一实施例中，封装体黏着于环绕侧壁。 [0018] 在本发明的一实施例中，封装体具有共形于环绕侧壁的环绕形状。 [0019] 在本发明的一实施例中，压电组件更包括设置于压电片的感应面上且对应压电片的振动能量的匹配层或传导层。 [0020] 在本发明的一实施例中，每一固定件为螺丝，板体具有多个穿孔，顶壁具有多个螺孔。 [0021] 在本发明的一实施例中，封装体包括对应压电片的振动能量的匹配层及/或吸收层。 [0022] 本发明的实施例的超声波传感设备，可将相同的传感装置装设在容置壳体的不同位置，以进行不同的传感任务，且当任一传感装置故障时，也可分别拆换，而不致整组报销而造成材料的浪费。此外，传感装置中的压电组件已预先与外壳罩、板体等元件整合为一个模块，即使将传感装置以不同的摆放方向装设于容置壳体的不同位置，也可以相同的方式结合于容置壳体。 [0023] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。 附图说明[0024] 图1A为本发明一实施例的超声波传感设备的爆炸示意图。 [0025] 图1B为图1A中的传感装置的爆炸示意图。 [0026] 图1C为图1A中的传感装置的剖面示意图。 [0027] 图1D为本发明另一实施例的板体的示意图。 [0028] 图2A至图2D为本发明另一实施例的传感装置的制法示意图。 具体实施方式[0029] 图1A为本发明一实施例的超声波传感设备的爆炸示意图，图1B为图1A中的传感装置100的爆炸示意图，图1C为图1A中的传感装置100的剖面示意图。请参照图1A至图1C，本实施例的超声波传感设备10包括容置壳体101与至少一传感装置100。 [0030] 容置壳体101包括基座102与连接于基座102的凸部103，基座102的一侧具有朝向第一方向F1的第一传感口104，而凸部103的一侧具有朝向第二方向F2的第二传感口105。每一传感装置100设置于容置壳体101的基座102或凸部103中且包括板体130、压电组件120、外壳罩110及多个固定件140。板体130设置于容置壳体101中且覆盖第一传感口104或第二传感口105。压电组件120包括封装体121与至少一部分被封装体121所包覆的压电片122，封装体121配置于板体130上，压电片122具有外露于封装体121且远离板体130的感应面1221。 [0031] 外壳罩110包括顶壁111、底壁112以及连接于底壁112与顶壁111之间并环绕封装体121的环绕侧壁113，顶壁111设置在板体130上，外壳罩110其至少底壁112外露于第一传感口104或第二传感口105，以当容置壳体101置放于液体中时，对液体进行传感。在本实施例中，传感装置100的外壳罩110的底壁112与环绕侧壁113外凸于第一传感口104或第二传感口105。多个固定件140用于将板体130固定于外壳罩110的顶壁111，使板体130施压于压电组件120的封装体121，进而将压电片122的感应面1221压制于底壁112。 [0032] 在本实施例中，传感装置100的数量有两个，且两个传感装置100的分别的外壳罩110分别外露于第一传感口104与第二传感口105，但并不仅限于此。在其他实施例中，也可仅在基座102或凸部103中设置传感装置100。 [0033] 在本实施例中，第一方向F1垂直于第二方向F2，即凸部103垂直连接于基座102，但并不仅限于此。在其他实施例中，凸部103也可以其他的角度连接于基座102。 [0034] 在本实施例中，容置壳体101更包括连接于基座102的板部106，而板部106上可设置有相对设置于第二传感口105的反射片107，当凸部103中设有传感装置100时，反射片107可用于反射传感装置100的压电片122的振动信号，以感测液体的浓度。 [0035] 在本实施例中，更包括连接于基座101的第一传感口104且沿着第一方向F1往远离基座101延伸的导波管108，当基座101中设有传感装置100时，导波管108可用于集中传感装置100的压电片122的振动信号，以感测液位高度。 [0036] 在本实施例中，更包括连通于凸部103的导线管109，以容纳连接至传感装置100的至少一线路5。 [0037] 在本实施例中，板体130可包括单一材料的板体或复合材料的板体。在本实施例中，板体130可为电路板，例如，板体130上可设有连接器133，以电性连接于压电片122或连接于外部装置(未绘示)。图1A的两个传感装置100分别的板体130可皆为电路板，或其中一个板体130为电路板，通过导线(未绘示)连接两个传感装置100，再通过线路5将信号传至外部的分析装置(未绘示)。 [0038] 在本实施例中，板体130呈平板状，但并不仅限于此。例如图1D所示呈弯折状的板体130a。板体130a的一侧具有凹部134，另一侧则具有对应的凸部135。例如当封装体121凸出于顶壁111的开口1110时，可抵接于凹部134，又例如若当封装体121凹陷于顶壁111的开口1110时，可抵接于凸部135。 [0039] 在本实施例中，压电组件120的封装体121与压电片122已预先于一个模具中结合，因此本实施例的传感装置100的制法为：a.提供外壳罩110。b.提供压电组件120。c.将压电组件120置放于外壳罩110的底壁111上。d.将板体130覆盖在顶壁111上。e.通过固定件140将板体130固定于顶壁111。 [0040] 在本实施例中，压电组件120封装体121具有共形于环绕侧壁113的环绕形状，例如图1B所示的圆形，但并不仅限于此。封装体121与环绕侧壁113也可以其他的共形形状，例如多边形。封装体121可包括对应压电片的振动能量的匹配层及/或吸收层，材料可包括环氧树脂(Epoxy)、氧化硅(SiOx)或其他胶体。 [0041] 在本实施例中，压电组件120更包括设置于压电片122的感应面1221上的胶层125其可为对应压电片122的振动能量的匹配层或传导层。 [0042] 在本实施例中，压电组件120更包括一端连接于压电片122的正极导针123与一端连接于压电片122的负极导针124，正极导针123与负极导针124并穿过封装体121，且板体130具有分别供正极导针123与负极导针124穿过的开孔134与开孔135。正极导针123与负极导针124可连接至一个外部的电源供应装置(未绘示)。 [0043] 在本实施例中，每一固定件140为螺丝，而板体130具有多个穿孔136，外壳罩110的顶壁111具有多个螺孔1111，通过将这些固定件140锁附于螺孔1111，以将板体130固定于顶壁111并施压于封装体121。固定件140的数量至少为三个，以平衡板体130的下压力，但并不仅限于此。于其他实施例中，固定件140也可例如为夹制件或扣件。 [0044] 在本实施例中，外壳罩110的材料可为金属例如不锈钢、铝合金或其他合金，但并不仅限于此。外壳罩110的材料也可为绝缘的塑料，例如聚酰胺(Polyamide,PA)、聚乙烯(polyethylene,PE)或聚丙烯(Polypropylene,PP)。 [0045] 本实施例的超声波传感设备10，可将相同的传感装置100装设在容置壳体101的不同位置，以进行不同的传感任务，且当任一传感装置100故障时，也可分别拆换，而不致整组报销而造成材料的浪费。此外，传感装置100中的压电组件120已预先与外壳罩110、板体130等元件整合为一个模块，即使将传感装置100以不同的摆放方向装设于容置壳体101的不同位置，也可以相同的方式结合于容置壳体101。 [0046] 图2A至图2D为本发明另一实施例的传感装置的制法示意图。本实施例的传感装置100a的制法如下。 [0047] 首先请参照图2A，提供如图1的外壳罩110，且于外壳罩110的底壁112上覆盖胶层125，接着将压电片122经由顶壁111的开口1110置入外壳罩110内而置放于底壁111上。胶层 125可提供压电片122初步的定位。 [0048] 接着请参照图2B，向开口1110灌注液态的胶体121a，以覆盖压电片122，胶体121a的可为图2A的封装体121固化前的状态。 [0049] 接着请参照图2C，提供如图1A的板体130，并将板体130覆盖在外壳罩110的顶壁111上。可视需求在胶体121a固化前或固化后安装板体130。 [0050] 接着请参照图2D，通过固定件140将板体130固定在顶壁111上，使板体130施压于胶体121a，进而使压电片122的感应面1221下压于底壁112 [0051] ，当胶体121a固化为如图1A的封装体121后，即完成本实施例的传感装置100a。 [0052] 本实施例的传感装置100a与图2A的传感装置100大致相同，不同处在于本实施例的封装体121是在外壳罩110中固化，因此封装体121会黏着于外壳罩110的侧壁113。 [0053] 本发明的实施例的超声波传感设备，可将相同的传感装置装设在容置壳体的不同位置，以进行不同的传感任务，且当任一传感装置故障时，也可分别拆换，而不致整组报销而造成材料的浪费。此外，传感装置中的压电组件已预先与外壳罩、板体等元件整合为一个模块，即使将传感装置以不同的摆放方向装设于容置壳体的不同位置，也可以相同的方式结合于容置壳体。 [0054] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。 |
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