本实用新型涉及一种传感装置，尤其涉及一种具有压电组件的超声波传感装置。
背景技术：
柴油发动机需搭配还原催化系统(selectivecatalyticreduction,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。
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装置，以感测储存槽中的流体的尿素浓度或液位。
习知技术中的超声波传感装置主要包括外壳罩与置入于外壳罩中的压电片，为了使压电片贴合于外壳罩中的感应面，必须在压电片置入外壳罩后，往外壳罩内灌注封装胶体。
然而，封装胶体的胶合力有时无法使压电片紧密的贴合于感应面，使得习知技术中的超声波传感装置存在着可靠度的问题。
此外，往外壳罩内灌注封装胶体的制程往往无法精准地控制胶体材料的用量，而造成材料的浪费，而且也很难对于在外壳罩内的压电片与胶体进行品管或施行重工。
技术实现要素：
本实用新型提供一种超声波传感装置，具有高度的可靠度。
本实用新型所提供的超声波传感装置包括外壳罩、压电组件、板体以及多个固定件。外壳罩包括顶壁、底壁以及连接于底壁与顶壁之间的环绕侧壁，顶壁于连接环绕侧壁处具有相对底壁的开口。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，封装体配置于底壁上且被环绕侧壁所环绕，压电片具有外露于封装体且朝向底壁的感应面。板体配置在外壳罩的顶壁上且具有压制面其朝向封装体与顶壁。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，进而使压电片的感应面下压于底壁。
本实用新型一实施例所提供的超声波传感装置的制法包括以下步骤：
a.提供前述外壳罩。
b.提供压电片，并从顶壁的开口将压电片置于底壁上。
c.向开口内灌注液态的胶体。
d.将板体覆盖在前述外壳罩的顶壁上。
e.通过多个固定件将板体固定于顶壁，使板体施压于胶体，进而使压电片下压于底壁。
本实用新型另一实施例所提供的超声波传感装置的制法包括以下步骤：
a.提供前述外壳罩。
b.提供前述压电组件。
c.从开口将压电组件以感应面朝向底壁的方向置于底壁上。
d.将板体覆盖在前述外壳罩的顶壁上。
e.通过多个固定件将板体固定于顶壁，使板体施压于压电组件的封装体，进而使压电片的感应面下压于底壁。
在本实用新型的一实施例中，板体呈弯折状或平板状。
在本实用新型的一实施例中，板体为电路板。
在本实用新型的一实施例中，板体包括具有单一材料的板体或具有复合材料的板体。
在本实用新型的一实施例中，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。
在本实用新型的一实施例中，封装体黏着于环绕侧壁。
在本实用新型的一实施例中，封装体具有共形于环绕侧壁的环绕形状。
在本实用新型的一实施例中，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。
在本实用新型的一实施例中，每一固定件为螺丝，板体具有多个穿孔，顶壁具有多个螺孔。
在本实用新型的一实施例中，更包括外框与盖体，外框环绕且连接外壳罩的顶壁及环绕侧壁，并向远离底壁的方向延伸，且远离底壁的一端具有开口，盖体则封闭开口。
在本实用新型的一实施例中，更包括反射板与多个连接杆，反射板相对设置于外壳罩与外框，而每一连接杆连接于反射板与外框之间。
在本实用新型的一实施例中，封装体包括对应压电片的振动能量的匹配层及/或吸收层。
本实用新型的实施例的超声波传感装置，以板体施压于封装体，进而可使压电片下压于外壳罩的底壁，相较习知技术中的压电片仅以胶体连接于外壳罩，本实用新型的实施例中压电片可更紧密地设置于外壳罩的底壁，进而具有更高的可靠度。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、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
图1a为本实用新型一实施例的超声波传感装置的爆炸示意图。
图1b为本实用新型一实施例的超声波传感装置的剖面示意图。
图1c为本实用新型另一实施例的板体的示意图。
图2a至图2d为本实用新型另一实施例的超声波传感装置的制法示意图。
图3为本实用新型另一实施例的超声波传感装置的剖面示意图。
图4为本实用新型另一实施例的超声波传感装置的示意图。
具体实施方式
图1a为本实用新型一实施例的超声波传感装置的爆炸示意图，图1b为本实用新型一实施例的超声波传感装置的剖面示意图。请参照图1a与图1b，本实施例的超声波传感装置100包括外壳罩110、压电组件120、板体130以及多个固定件140。外壳罩110包括顶壁111、底壁112以及连接于底壁112与顶壁111之间的环绕侧壁113，顶壁111并于连接环绕侧壁113处具有相对底壁112的开口1110。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配置于底壁112上且被环绕侧壁113所环绕，压电片122具有外露于封装体121且朝向底壁112的感应面1221。板体130配置在外壳罩110的顶壁111上且具有压制面131其朝向封装体121与顶壁111。多个固定件140用于将板体130固定于外壳罩110的顶壁111，并使板体130施压于压电组件120的封装体121，进而使压电片122的感应面1221下压于底壁112。
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可更具有相对压制面131的设置面132，板体130于设置面132上可设有连接器133，以电性连接于于外部装置(未绘示)。
在本实施例中，板体130呈平板状，但并不仅限于此。例如图1c绘示一个呈弯折状的板体130a。板体130a的一侧具有凹部134，另一侧则具有对应的凸部135。当封装体121凸出于顶壁111的开口1110时，可抵接于凹部134，然而若当封装体121凹陷于顶壁111的开口1110时，可抵接于凸部135。
在本实施例中，压电组件120的封装体121与压电片122可预先于一个模具中结合，因此本实施例的超声波传感装置100的制法可包括以下步骤：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。
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1a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。
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上且对应压电片122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。
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137与开孔138。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)。
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。
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的材料也可为绝缘材料例如聚酰胺(polyamide,pa)、聚乙烯(polyethylene,pe)或聚丙烯(polypropylene,pp)。
本实施例的超声波传感装置100可置放于液体中，例如可与一个导波管(未绘示)搭配以感测液位的高度，或与一个反射板相对设置以感测液体的浓度。
本实施例的超声波传感装置100，以板体130施压于封装体121，进而可使压电片122抵接于外壳罩110的底壁111，相较习知技术中的压电片仅以胶体连接于外壳罩，本实用新型的实施例中的压电片122可更紧密地贴合于外壳罩110的底壁111，进而具有更佳的可靠度。
本实施例的超声波传感装置100的制法是将封装体121与压电片122在置入外壳罩110前先整合为一个模组，封装体121的原料可于专用的模具中灌注，以便于品管、重工、并可精准地控制所需灌注的材料的量，避免不必要的材料浪费。
图2a至图2d为本实用新型另一实施例的超声波传感装置的制法示意图。本实施例的超声波传感装置100a的制法如下。
首先请参照图2a，提供如图1a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。
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1a的封装体121固化前的状态。
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。
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，当胶体121a固化为如图1a的封装体121后，即完成本实施例的超声波传感装置100a。
本实施例的超声波传感装置100a与图1a的超声波传感装置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。
图3为本实用新型另一实施例的超声波传感装置的剖面示意图。请参照图3，本实施例的超声波传感装置100b与图1a的超声波传感装置100大致相同，不同处在于本实施例的超声波传感装置100b更包括外框150与盖体160。外框150环绕且连接外壳罩110的顶壁111与环绕侧壁113，并向远离底壁112的方向延伸，且于远离底壁112的一端具有开口1500，盖体160则封闭开口1500。盖体160与外框150可视需求而有不同的结合方式，例如黏合、卡扣或螺丝锁附。
图4为本实用新型另一实施例的超声波传感装置的爆炸示意图。请参照图4，本实施例的超声波传感装置100c与图3的超声波传感装置100b大致相同，不同处在于本实施例的超声波传感装置100c更包括反射板170与多个连接杆180。反射板170相对设置于外壳罩110与外框150，而连接杆180连接于反射板170与外框150之间。反射板170可用于反射压电组件120的振动讯号，以感测液体的浓度。
本实用新型的实施例的超声波传感装置，以板体施压于封装体，进而可使压电片下压于外壳罩的底壁，相较习知技术中的压电片仅以胶体连接于外壳罩，本实用新型的实施例中压电片可更紧密地设置于外壳罩的底壁，进而具有更高的可靠度。
本实用新型的实施例的超声波传感装置的制法是将封装体与压电片在置入外壳罩前先整合为一个模组，封装体的原料可于专用的模具中灌注，以便于品管、重工、并可精准地控制所需灌注的材料的量，避免不必要的材料浪费。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本实用新型技术方案范围内，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，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型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，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
1.一种超声波传感装置，其特征在于，包括：
一外壳罩，包括一顶壁、一底壁以及连接于该底壁与该顶壁之间的一环绕侧壁，该顶壁于连接环绕侧壁处具有相对该底壁的一开口；
一压电组件，包括一封装体与至少一部分被该封装体所包覆的一压电片，该封装体配置于该底壁上且被该环绕侧壁所环绕，该压电片具有外露于该封装体且朝向该底壁的一感应面；
一板体，配置在该外壳罩的该顶壁上且具有一压制面其朝向该封装体与该顶壁；
多个固定件，用于将该板体固定于该外壳罩的该顶壁，使该板体施压于该压电组件的该封装体，进而使该压电片的该感应面下压于该底壁。
2.如权利要求1所述的超声波传感装置，其特征在于，该板体呈弯折状或平板状。
3.如权利要求1所述的超声波传感装置，其特征在于，该板体为一电路板。
4.如权利要求1所述的超声波传感装置，其特征在于，该板体包括具有单一材料的板体或具有复合材料的板体。
5.如权利要求1所述的超声波传感装置，其特征在于，该压电组件更包括一端连接于该压电片的一正极导针与一端连接于该压电片的一负极导针，该正极导针的与该负极导针并穿过该封装体，且该板体具有供该正极导针与该负极导针穿过的两个开孔。
6.如权利要求1所述的超声波传感装置，其特征在于，该封装体黏着于该环绕侧壁。
7.如权利要求1所述的超声波传感装置，其特征在于，该封装体的具有共形于该环绕侧壁的一环绕形状。
8.如权利要求1所述的超声波传感装置，其特征在于，该压电组件更包括设置于该压电片的该感应面上且对应该压电片的振动能量的一匹配层或一传导层。
9.如权利要求1所述的超声波传感装置，其特征在于，每一该固定件为螺丝，该板体具有多个穿孔，该顶壁具有多个螺孔。
10.如权利要求1所述的超声波传感装置，其特征在于，该超声波传感装置更包括一外框与一盖体，该外框环绕且连接该外壳罩的该顶壁及该环绕侧壁，并向远离该底壁的方向延伸，且远离该底壁的一端具有一开口，该盖体则封闭该开口。
11.如权利要求10所述的超声波传感装置，其特征在于，该超声波传感装置更包括一反射板与多个连接杆，该反射板相对设置于该外壳罩与该外框，而每一该些连接杆连接于该反射板与该外框之间。
12.如权利要求1所述的超声波传感装置，其特征在于，该封装体包括对应该压电片的振动能量的匹配层及/或吸收层。
技术总结