專(zhuān)利名稱(chēng)：用于調(diào)節(jié)傳感器振動(dòng)區(qū)段的諧振頻率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于調(diào)節(jié)傳感器、尤其是超聲波傳感器的振動(dòng)區(qū)段的諧振頻率的方法，一個(gè)相應(yīng)的殼體及一個(gè)相應(yīng)的裝置。
背景技術(shù)：
這種超聲波傳感器例如在機(jī)動(dòng)車(chē)中被用作泊車(chē)輔助及各具有一個(gè)殼體，該殼體被構(gòu)造成擠壓的鋁罐或由鋁合金作成。該殼體具有一個(gè)振動(dòng)區(qū)段或一個(gè)膜片，它適用于超聲波振動(dòng)。該殼體也被稱(chēng)為膜片罐。它在超聲波傳感器工作時(shí)在其諧振頻率上在發(fā)送或接收信號(hào)時(shí)被激勵(lì)。振動(dòng)區(qū)段產(chǎn)生振動(dòng)的激勵(lì)通過(guò)換能元件(Wandlerelement)來(lái)形成，該換能元件例如是一個(gè)壓電式換能元件，它被粘接在膜片罐的內(nèi)底部上。整個(gè)膜片罐包括壓電元件在內(nèi)出于減振的原因例如被用合適的材料澆注。超聲波傳感器例如被這樣地安裝在機(jī)動(dòng)車(chē)的保險(xiǎn)杠緩沖器(Stossfaenger)中，使得殼體底部的外側(cè)、即振動(dòng)區(qū)段露出，由此允許測(cè)量到機(jī)動(dòng)車(chē)前面及后面的物體的間距及也允許部分地測(cè)量到側(cè)面的間距。
對(duì)于這種超聲波傳感器的正確工作重要的是殼體或膜片罐工作在其固有諧振或其諧振頻率上。該頻率在一個(gè)確定的范圍中，典型地對(duì)制造好的傳感器在48kHz的范圍中并且具有例如+2kHz及-1.5kHz的一定的允許公差。因?yàn)樵摮暡▊鞲衅髟跈C(jī)動(dòng)車(chē)上的安裝位置在可看到的區(qū)域及在外部區(qū)域中，一方面有著用戶對(duì)安裝地點(diǎn)視覺(jué)適配的要求及另一方面有著一定的抗腐蝕保護(hù)的要求。這些要求通常通過(guò)超聲波傳感器外側(cè)的相應(yīng)的涂層來(lái)滿足。但膜片罐的諧振頻率與該涂層相關(guān)地這樣改變，即例如一個(gè)約為80μm的電鍍涂層使膜片罐的諧振頻率提高約6...7kHz，其中例如48+2kHz的允許的容差范圍被超過(guò)4至5kHz。這里諧振頻率正比于振動(dòng)區(qū)段及被施加的層的總厚度。這種涂層例如由銅，半光亮鎳，光亮鎳及鉻組成。因此在涂層期間任何層厚度的波動(dòng)影響到膜片罐的所產(chǎn)生的諧振頻率。處于諧振頻率的允許容差以外的被涂層的膜片罐必需被拋棄。
DE 101 39 341 A1示出了一個(gè)超聲波傳感器的例子，它的膜片厚度被這樣地調(diào)節(jié)，以致可有效地限制振動(dòng)特性的改變，即使當(dāng)傳感器膜片上留有水滴時(shí)也如此。這將通過(guò)膜片的不同厚度區(qū)域的確定關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)。但未給出有關(guān)被涂層的膜片罐的教導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
相比之下，根據(jù)本發(fā)明的用于調(diào)節(jié)傳感器、尤其是超聲波傳感器的振動(dòng)區(qū)段的諧振頻率的方法具有其優(yōu)點(diǎn)，即，具有超出允許容差的諧振頻率的被涂層的膜片罐事后被這樣加工，使得可減少迄今的廢品。一個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)在于，該加工也可用于未被涂層的膜片罐及因此特別的經(jīng)濟(jì)。
本發(fā)明的核心在于，膜片罐振動(dòng)區(qū)段的厚度在涂層以后被改變。但在此情況下僅可考慮位于換能元件固定區(qū)域以外的區(qū)域。但在這些區(qū)域中振動(dòng)區(qū)段的偏移很小。因此通過(guò)改變這些部位上膜片的厚度在至今以前通常被認(rèn)為對(duì)諧振頻率無(wú)大的影響。但事實(shí)表明，通過(guò)在這些部位上對(duì)膜片罐開(kāi)槽可顯著地改變諧振頻率，其方式是使諧振頻率下降。
根據(jù)本發(fā)明，用于調(diào)節(jié)傳感器的、尤其是超聲波傳感器的殼體的振動(dòng)區(qū)段的諧振頻率的方法具有以下步驟(VS1)用一個(gè)測(cè)量裝置測(cè)量振動(dòng)區(qū)段的諧振頻率；(VS2)將測(cè)量的諧振頻率與給定諧振頻率的一個(gè)在先確定的閾值相比較；(VS3)借助該比較在振動(dòng)區(qū)段上產(chǎn)生材料的切除或材料的施加以調(diào)節(jié)振動(dòng)區(qū)段的諧振頻率。
在測(cè)量的諧振頻率過(guò)高時(shí)，在振動(dòng)區(qū)段的合適的位置上進(jìn)行材料的切除，由此使振動(dòng)區(qū)段的諧振頻率降低。在測(cè)量的諧振頻率過(guò)低時(shí)可通過(guò)施加適當(dāng)?shù)牟牧鲜怪C振頻率增高。通過(guò)測(cè)量及與給定值比較可達(dá)到對(duì)處于允許容差以外的膜片罐的諧振頻率的精確調(diào)節(jié)。
尤其有利的是，振動(dòng)區(qū)段的加工在殼體的內(nèi)部進(jìn)行，因?yàn)樵诖饲闆r下在殼體外側(cè)不能被看出加工的特征，因?yàn)闅んw的外側(cè)通常是機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)身的組成部分，它的外觀形象應(yīng)被保持。
這也可有利地實(shí)現(xiàn)，即傳感器的殼體的振動(dòng)區(qū)段在外側(cè)上具有一個(gè)涂層。由此得到大的使用范圍。
優(yōu)選地，可用一個(gè)施加在振動(dòng)區(qū)段上的測(cè)量裝置的一個(gè)發(fā)送器及一個(gè)接收器進(jìn)行諧振頻率的測(cè)量。通過(guò)該配置及施加可有利地達(dá)到保持很小的測(cè)量誤差。此外僅需要很小的成本。
變換地可考慮，用一個(gè)暫時(shí)施加在振動(dòng)區(qū)段上的或被固定在振動(dòng)區(qū)段上的換能元件作為發(fā)送器及一個(gè)暫時(shí)施加在振動(dòng)區(qū)段上的測(cè)量裝置的接收器進(jìn)行諧振頻率的測(cè)量。在此情況下有利的是，一方面換能元件可被安裝在一個(gè)位置上，后來(lái)具當(dāng)傳感器制造好時(shí)它自己的換能元件處在該位置上及由此可減小測(cè)量誤差；及另一方面?zhèn)鞲衅鞯淖约旱膿Q能元件已經(jīng)存在及作為發(fā)送器被使用，由此可減小測(cè)量誤差及部件成本。
在此情況下可考慮，在換能元件的固定區(qū)域以外進(jìn)行材料切除或材料施加的產(chǎn)生。由此得到一個(gè)特殊的優(yōu)點(diǎn)，即事后的加工也可在換能元件已固定的情況下進(jìn)行。由此可測(cè)量出與裝入了換能元件的真實(shí)性精確地相符的諧振頻率，由此將進(jìn)一步減小廢品數(shù)。
在一個(gè)實(shí)施例中提出，借助一個(gè)工具進(jìn)行材料切除或材料施加的產(chǎn)生，該工具以根據(jù)實(shí)際諧振頻率與給定諧振頻率之間的比較可確定的形式進(jìn)行與振動(dòng)區(qū)段的平面平行的移動(dòng)運(yùn)動(dòng)。因此僅用工具的進(jìn)給即可實(shí)現(xiàn)在先可確定的面形式的開(kāi)槽或材料施加。
材料的切除可通過(guò)銑削、激光蝕刻和/或等離子蝕刻來(lái)實(shí)現(xiàn)。材料的切除通過(guò)銑削是有利的，因?yàn)檫@可特別簡(jiǎn)單地、無(wú)需高成本地用一個(gè)銑刀來(lái)實(shí)現(xiàn)。
對(duì)于特別高的精度，激光蝕刻或等離子蝕刻是有利的，這些方法已由半導(dǎo)體技術(shù)公開(kāi)。
在試驗(yàn)中已確定，振動(dòng)區(qū)段的諧振頻率與工具的進(jìn)給行程存在幾乎線性的關(guān)系。因此特別有利的是，當(dāng)前的刀具根據(jù)實(shí)際諧振頻率與給定諧振頻率之間的比較在一個(gè)方向上被進(jìn)給，該方向基本上垂直于振動(dòng)區(qū)段的平面。在此情況下槽深度可達(dá)到一個(gè)確定的值，而振動(dòng)區(qū)段不會(huì)因該切除過(guò)程產(chǎn)生彎曲，及不會(huì)由膜片外部看到它。這種最大的深度例如在0.25mm上。
在另一實(shí)施例中提出，通過(guò)在多個(gè)階段中重復(fù)方法步驟(VS1至VS3)來(lái)執(zhí)行該方法，由此提高振動(dòng)區(qū)段的諧振頻率調(diào)節(jié)的精度。
用于超聲波傳感器的殼體，尤其是膜片罐具有振動(dòng)區(qū)段的借助上述方法調(diào)節(jié)的諧振頻率。
上述方法可借助根據(jù)本發(fā)明的裝置自動(dòng)地實(shí)施，其中該裝置可有利地組合在傳感器的加工線中，但也可與其分開(kāi)地實(shí)施。
根據(jù)本發(fā)明的用于調(diào)節(jié)傳感器的、尤其超聲波傳感器的振動(dòng)區(qū)段的諧振頻率的裝置具有以下部分-一個(gè)用于加工振動(dòng)區(qū)段的加工裝置；-一個(gè)用于測(cè)量振動(dòng)區(qū)段的諧振頻率的測(cè)量裝置；及-一個(gè)用于調(diào)節(jié)加工裝置以調(diào)節(jié)振動(dòng)區(qū)段的諧振頻率的調(diào)節(jié)裝置。
通過(guò)該調(diào)節(jié)裝置能以高精度有利地自動(dòng)實(shí)施該方法。
在此情況下提出，加工裝置具有一個(gè)由振動(dòng)區(qū)段切除材料的裝置和/或?qū)φ駝?dòng)區(qū)段施加附加材料的裝置。這是有利的，因?yàn)榭蛇M(jìn)行相應(yīng)的工具的直接進(jìn)給。
被固定在振動(dòng)區(qū)段上的換能元件是測(cè)量裝置的一個(gè)組成部分及由此降低了裝置的成本。該設(shè)置有利地降低了測(cè)量誤差。在此情況下特別有利的是，該換能元件是傳感器自己的換能元件。
優(yōu)選的是，調(diào)節(jié)裝置具有以下部分-一個(gè)用于輸入一些值的輸入裝置；-一個(gè)用于比較諧振頻率的測(cè)量值與給定諧振頻率的值的比較裝置；-一個(gè)用于給定值及可預(yù)給定的表格值的存儲(chǔ)器裝置；及-一個(gè)用于與加工裝置連接的第一接口。
在存儲(chǔ)器裝置中除給定值外也可寫(xiě)入表格值及程序，這些表格值及程序可被調(diào)用以控制槽的形狀或材料施加。
該調(diào)節(jié)裝置的實(shí)施例是有利的，因?yàn)橛纱丝僧a(chǎn)生出用于調(diào)節(jié)任務(wù)的一個(gè)緊湊且簡(jiǎn)單的裝置。其中它通過(guò)第一接口可適配不同的加工裝置。
為了使該裝置有利地與一個(gè)加工線或上級(jí)的控制裝置連接，在另一實(shí)施例中提出調(diào)節(jié)裝置具有一個(gè)第二接口，用于使該裝置組合在超聲波傳感器的加工線中。由此可作到調(diào)節(jié)裝置與加工及測(cè)量裝置相結(jié)合可適配各種加工參數(shù)，由此可形成更大的使用范圍。
本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)及特征可由說(shuō)明書(shū)及附圖部分得知。


以下將借助附圖的各個(gè)圖中給出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
附圖表示
圖1一個(gè)超聲波傳感器的概要部分截面圖；圖2一個(gè)振動(dòng)區(qū)段的放大的概要截面圖；圖3圖2中超聲波傳感器的俯視圖；圖4諧振頻率與一個(gè)振動(dòng)區(qū)段中槽深度的關(guān)系的圖形顯示；及圖5根據(jù)本發(fā)明的裝置的一個(gè)實(shí)施例的概要框圖。
具體實(shí)施例方式
具有相同或類(lèi)似功能的相同或類(lèi)似的部件在各圖中設(shè)有相同的標(biāo)號(hào)。
圖1中表示一個(gè)超聲波傳感器結(jié)構(gòu)的傳感器1的一部分的縱截面，該傳感器在一個(gè)殼體2中具有一個(gè)換能元件4。殼體2被構(gòu)造成罐狀的及向上敞開(kāi)，其中未表示出上部分。殼體2的下端由一個(gè)底部封閉，該底部具有一個(gè)振動(dòng)區(qū)段3。振動(dòng)區(qū)段3是底部的一部分，該底部由殼體2的壁圍繞限定，即在殼體內(nèi)部的它的露出區(qū)域及與該露出區(qū)域相反對(duì)立的外側(cè)。在殼體2內(nèi)部振動(dòng)區(qū)段3的該露出區(qū)域上固定地施加上一個(gè)換能元件4，例如借助合適的膠粘劑來(lái)固定。在安裝到例如一個(gè)機(jī)動(dòng)車(chē)保險(xiǎn)杠緩沖器中的情況下該外側(cè)是起作用的面。振動(dòng)區(qū)段3也被稱(chēng)為膜片。換能元件4具有端子導(dǎo)線5，用于在發(fā)送工作中加載產(chǎn)生聲波的電能及用于在接收工作中導(dǎo)出在換能元件4中由回波信號(hào)激勵(lì)的振動(dòng)區(qū)段3的機(jī)械激勵(lì)產(chǎn)生的電能。在該例中被稱(chēng)為膜片罐的殼體2優(yōu)選為一個(gè)擠壓的鋁罐。
圖2以一個(gè)部分截面表示殼體2的下部區(qū)域的放大細(xì)節(jié)圖，該殼體的上部被剖去。殼體2在外部具有一個(gè)涂層7，它例如構(gòu)成抗腐蝕保護(hù)和/或?qū)鞲衅?安裝地點(diǎn)的視覺(jué)適配。該涂層7例如可具有銅，半光亮鎳，光亮鎳和/或鉻。
振動(dòng)區(qū)段3在其外側(cè)也具有涂層7。在其內(nèi)表面10上在中心借助一種連接、優(yōu)選粘接連接在一個(gè)固定區(qū)域9上固定該換能元件4。在固定區(qū)域9的兩側(cè)設(shè)有一個(gè)具有深度s的槽8。槽8圍繞固定區(qū)域9被構(gòu)造成一個(gè)確定的幾何形狀，圖3中以上方俯視圖表示出該槽的一個(gè)示范的輪廓，該輪廓由兩個(gè)圓段及六個(gè)長(zhǎng)形段組成。當(dāng)然也可為其它的形狀，例如矩形，多角形或由蛇形線形成的區(qū)域，所述區(qū)域完全包圍固定區(qū)域9或分開(kāi)地布置。槽8的長(zhǎng)形段包圍一個(gè)第一槽區(qū)域11，該槽區(qū)域例如可具有與槽8不同的深度。在第一槽區(qū)域11中開(kāi)設(shè)有兩個(gè)對(duì)立布置的圓段形狀的第二槽區(qū)域12。這用作用于說(shuō)明不同槽8，11，12的一個(gè)例子，這些槽可一起地或單個(gè)地被開(kāi)設(shè)在振動(dòng)區(qū)段3的內(nèi)表面10上。
殼體2通過(guò)合適地定尺寸及構(gòu)型而具有一個(gè)諧振頻率fR，該頻率位于超聲波范圍中，例如為48kHz。通過(guò)與振動(dòng)區(qū)段3連接的換能元件4激勵(lì)該振動(dòng)區(qū)段3以該諧振頻率fR振動(dòng)。在諧振情況下在這里輸入的能量被最小地阻尼及發(fā)射的能量為最大。因此必需最佳地調(diào)節(jié)振動(dòng)區(qū)段3的諧振頻率fR。然而，通過(guò)涂層7使該諧振頻率fR與無(wú)涂層7的狀態(tài)相比被改變。例如一個(gè)具有厚度約為80μm的電鍍涂層7使諧振頻率fR提高約6...7kHz。諧振頻率fR正比于振動(dòng)區(qū)段3及被施加的涂層7的總厚度。
與此相應(yīng)地為了降低振動(dòng)區(qū)段3的諧振頻率fR進(jìn)行材料的去除，該材料去除例如可具有槽8，11或12的形狀，及為了提高諧振頻率fR例如可進(jìn)行材料的施加。
圖4中示范地表示在殼體2設(shè)有一個(gè)確定的涂層的供貨狀態(tài)的情況下諧振頻率fR與一個(gè)槽的深度s、例如槽8的深度之間的關(guān)系。諧振頻率fR被記錄在縱坐標(biāo)上及深度s被記錄在橫坐標(biāo)上。它表示出由不同的試驗(yàn)得到的三個(gè)不同的曲線g1...3，它們相對(duì)線性地延伸。被測(cè)頻率的范圍在52kHz與54kHz之間。槽8愈深，諧振頻率fR愈低。一個(gè)制造好的傳感器例如具有48kHz+2kHz/-1.5kHz的諧振頻率。圖4中的測(cè)量數(shù)據(jù)涉及一個(gè)還未制造好的傳感器。借助圖4可容易地理解，在制造好后曲線g1，g2及g3向低頻平行地移動(dòng)，以致可遵守制造好的傳感器的容差范圍。由該關(guān)系可求得一個(gè)槽的相應(yīng)深度s，該深度則可被視為用于產(chǎn)生槽8的加工工具的進(jìn)給行程zs。由此可導(dǎo)出用于涂層及不涂層的殼體2的加工規(guī)程及根據(jù)所使用的材料例如列在表格中，所述表格可被用于在一個(gè)裝置20中調(diào)節(jié)振動(dòng)區(qū)段3的諧振頻率fR的方法，該裝置被表示在圖5中。
裝置20具有一個(gè)用于殼體的加工裝置13，它設(shè)有一個(gè)刀具14、例如銑刀，殼體在加工時(shí)被固定在一個(gè)未示出的固定裝置中。刀具14被導(dǎo)入殼體2的內(nèi)空間中，用于加工振動(dòng)區(qū)段3的內(nèi)表面10。該刀具可在振動(dòng)區(qū)段3的平面中及與該平面垂直地在進(jìn)給方向上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
也可取代銑加工使用一個(gè)激光器借助激光蝕刻方法來(lái)進(jìn)行加工，其中工具14是一個(gè)用于激光器光學(xué)裝置的承載件，該光學(xué)裝置的激光源例如可位于加工裝置13中。為了形成一個(gè)槽的深度s，例如使加工激光射束相應(yīng)地聚焦及調(diào)節(jié)其強(qiáng)度。借助該激光蝕刻方法可實(shí)現(xiàn)高的精度。這例如也可通過(guò)等離子蝕刻方法來(lái)達(dá)到，但其中成本更高些。在此情況下將用加工裝置13與待加工殼體2的一個(gè)相應(yīng)連接來(lái)取代工具14，其中必需采取附加的與方法相關(guān)的措施，對(duì)于這些措施這里將不詳細(xì)討論。
加工裝置13與調(diào)節(jié)裝置16相連接，在調(diào)節(jié)裝置上連接著一個(gè)測(cè)量裝置15，用于測(cè)量待加工的殼體2的諧振頻率fRI。測(cè)量裝置15例如具有一個(gè)發(fā)送器及一個(gè)接收器及可被暫時(shí)地施加在殼體2的振動(dòng)區(qū)段3上。在另一實(shí)施例中，測(cè)量裝置15具有一個(gè)接收器及一個(gè)可暫時(shí)施加在殼體2中的或已安裝在殼體2中的換能元件4作為發(fā)送器，該換能元件可通過(guò)一個(gè)導(dǎo)線23連接，如由虛線的連接線所示的。
對(duì)于待加工的殼體2的諧振頻率fRI的測(cè)量，具有多個(gè)可能性。振動(dòng)區(qū)段3由施加在其上的換能元件4來(lái)激勵(lì)。振動(dòng)區(qū)段3的在此情況下形成的振動(dòng)將由設(shè)置在外部的測(cè)量裝置15接收。這里換能元件4可以是一個(gè)已施加在振動(dòng)區(qū)段3上并保留在其上的換能元件或是一個(gè)可僅為了測(cè)量及加工過(guò)程施加的換能元件4。還可能是，只有測(cè)量裝置15可由殼體2外部或內(nèi)部暫時(shí)施加在振動(dòng)區(qū)段3上，其中測(cè)量裝置用一個(gè)自己的換能元件激勵(lì)振動(dòng)區(qū)段3及用另一個(gè)自己的換能元件來(lái)測(cè)量在此情況下形成的振動(dòng)?？蓵簳r(shí)施加的元件的施加例如可通過(guò)機(jī)械的夾緊來(lái)實(shí)現(xiàn)。
調(diào)節(jié)裝置16具有一個(gè)輸入裝置17，用于輸入例如用于給定諧振頻率fRS的給定值。此外該調(diào)節(jié)裝置16具有一個(gè)比較裝置，用于比較測(cè)量的諧振頻率fRI與給定諧振頻率fRS。用于不同條件的給定值，即例如對(duì)于不同涂層的給定值可預(yù)給定地存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)器裝置19中，以便相應(yīng)的調(diào)用。根據(jù)來(lái)自比較裝置18的比較值及來(lái)自存儲(chǔ)器裝置19的其它值通過(guò)一個(gè)第一接口21對(duì)加工裝置13進(jìn)行控制值的傳送。此外調(diào)節(jié)裝置16具有一個(gè)未示出的計(jì)算及控制單元，該單元被這樣地構(gòu)成，即通過(guò)加工單元13進(jìn)行振動(dòng)區(qū)段3的諧振頻率fR的可控制的調(diào)節(jié)。在調(diào)節(jié)裝置16中的一個(gè)第二接口22用于使裝置20連接到傳感器1的批量生產(chǎn)的加工線中。借此可以作到將該調(diào)節(jié)裝置16與該加工線的一個(gè)控制單元這樣相連接，使得例如可實(shí)現(xiàn)加工線與裝置20在傳送節(jié)拍上的相互適配，其中例如可對(duì)在輸送方向上裝置20前或后的緩沖站進(jìn)行影響。
殼體2的加工過(guò)程可在一個(gè)輪次中進(jìn)行，其方式是首先測(cè)量振動(dòng)區(qū)段3的諧振頻率fRI，然后進(jìn)行與給定諧振頻率fRS的比較，由該比較產(chǎn)生出相應(yīng)的加工值。這些加工值例如可為存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器裝置19中的表格值及對(duì)于確定的比較值形成用于加工裝置13的刀具14的進(jìn)給行程zs的相應(yīng)值。在加工后可進(jìn)行一次重新的測(cè)量，以檢驗(yàn)該新的諧振頻率fRI。在諧振頻率fRI未被滿足的情況下接著所述輪次可進(jìn)行一個(gè)新的輪次。
此外也可以這樣加工，其中上述的步驟以多個(gè)過(guò)程進(jìn)行，例如以較小的進(jìn)給行程，由此可提高所實(shí)現(xiàn)的諧振頻率fR的精度。
本發(fā)明不被限制在上述的實(shí)施例上，而可用各式各樣的形式及方式進(jìn)行修改。
并且也可考慮諧振頻率的改變與材料去除的面或面形狀的關(guān)系。該關(guān)系可通過(guò)合適的測(cè)量來(lái)求得及被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的加工規(guī)程。
例如可考慮，振動(dòng)區(qū)段2可在未施加換能元件4的情況下被加工，其中對(duì)固定區(qū)域9也可進(jìn)行面的切除。
并且也可在振動(dòng)區(qū)段3的內(nèi)表面10上進(jìn)行附加材料的施加。對(duì)此例如可使用確定的自硬化的人造樹(shù)脂或類(lèi)似材料，該材料用涂覆工具構(gòu)型的合適工具14來(lái)施加。在此情況下對(duì)于工具14的進(jìn)給所設(shè)置的加工值通過(guò)調(diào)節(jié)裝置16以一定形式來(lái)產(chǎn)生，這些加工值相應(yīng)于用于待施加材料的施加量的調(diào)節(jié)值，并且這些加工值被傳送給加工裝置13，在此情況下該加工裝置是用于施加材料的加工裝置。
此外還可以是，測(cè)量裝置15與加工裝置13相耦合，其中工具14可被用來(lái)導(dǎo)入振動(dòng)。
還可以考慮，加工工具14僅可在進(jìn)給行程ZS的方向上運(yùn)動(dòng)，其中多個(gè)加工工具14僅實(shí)施一個(gè)鉆孔過(guò)程。
加工工具14也可為一個(gè)激光器。
涂層也可在加工過(guò)程后進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.用于調(diào)節(jié)傳感器(1)的、尤其超聲波傳感器的殼體(2)的振動(dòng)區(qū)段(3)的諧振頻率(fR)的方法，其中該方法具有以下步驟(VS1)用一個(gè)測(cè)量裝置(15)測(cè)量振動(dòng)區(qū)段(3)的諧振頻率(fRI)；(VS2)將測(cè)量的諧振頻率(fRI)與給定諧振頻率(fRS)的一個(gè)在先確定的閾值相比較；及(VS3)借助該比較在振動(dòng)區(qū)段(3)上產(chǎn)生材料的切除或材料的施加以調(diào)節(jié)振動(dòng)區(qū)段(3)的諧振頻率(fR)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于在殼體(2)的內(nèi)部進(jìn)行振動(dòng)區(qū)段(3)上的材料切除或材料施加。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于傳感器(1)的殼體(2)的振動(dòng)區(qū)段(3)在殼體(2)的外側(cè)上具有一個(gè)涂層(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中一項(xiàng)的方法，其特征在于用一個(gè)施加在振動(dòng)區(qū)段(3)上的測(cè)量裝置(15)的一個(gè)發(fā)送器及一個(gè)接收器進(jìn)行諧振頻率(fR)的測(cè)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中一項(xiàng)的方法，其特征在于用一個(gè)暫時(shí)施加在振動(dòng)區(qū)段(3)上的或被固定在振動(dòng)區(qū)段(3)上的換能元件(4)作為發(fā)送器以及一個(gè)暫時(shí)施加在振動(dòng)區(qū)段(3)上的測(cè)量裝置(15)的接收器進(jìn)行諧振頻率(fR)的測(cè)量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中一項(xiàng)的方法，其特征在于在換能元件(4)的固定區(qū)域(9)之外進(jìn)行材料切除或材料施加的產(chǎn)生。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中一項(xiàng)的方法，其特征在于借助一個(gè)工具(14)進(jìn)行材料切除或材料施加的產(chǎn)生，該工具以根據(jù)測(cè)量的諧振頻率(fRI)與給定諧振頻率(fRI，fRS)之間的比較可確定的形式進(jìn)行與振動(dòng)區(qū)段(3)的平面平行的移動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于當(dāng)前的工具(14)根據(jù)測(cè)量的諧振頻率(fRI)與給定諧振頻率(fRI，fRS)之間的比較在一個(gè)方向上被進(jìn)給，該方向基本上垂直于振動(dòng)區(qū)段(3)的平面。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的方法，其特征在于通過(guò)銑削方法進(jìn)行材料切除的產(chǎn)生。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8的方法，其特征在于通過(guò)激光蝕刻進(jìn)行材料切除的產(chǎn)生。
11.根據(jù)權(quán)利要求7或8的方法，其特征在于通過(guò)等離子蝕刻方法進(jìn)行材料切除的產(chǎn)生。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中一項(xiàng)的方法，其特征在于通過(guò)在多個(gè)階段中重復(fù)這些方法步驟(VS1至VS3)來(lái)執(zhí)行該方法。
13.用于一種超聲波傳感器的殼體(2)，尤其是膜片罐，具有一個(gè)振動(dòng)區(qū)段(3)的借助根據(jù)權(quán)利要求1至7中一項(xiàng)的方法調(diào)節(jié)的諧振頻率(fR)。
14.用于調(diào)節(jié)傳感器(1)的、尤其是超聲波傳感器的殼體(2)的振動(dòng)區(qū)段(3)的諧振頻率(fR)的裝置(20)，其中該裝置(20)具有以下部分-一個(gè)用于加工振動(dòng)區(qū)段(3)的加工裝置(13)；-一個(gè)用于測(cè)量振動(dòng)區(qū)段(3)的諧振頻率(fRI)的測(cè)量裝置(15)；及-一個(gè)用于調(diào)節(jié)加工裝置(13)以調(diào)節(jié)振動(dòng)區(qū)段(3)的諧振頻率(fR)的調(diào)節(jié)裝置(16)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置(20)，其特征在于該加工裝置(13)具有一個(gè)用于從振動(dòng)區(qū)段(3)切除材料的裝置和/或在振動(dòng)區(qū)段(3)上施加附加材料的裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15的裝置(20)，其特征在于被固定在振動(dòng)區(qū)段(3)上的換能元件(4)是測(cè)量裝置(15)的一個(gè)組成部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求14至16中一項(xiàng)的裝置(20)，其特征在于調(diào)節(jié)裝置(16)具有以下部分-用于輸入一些值的輸入裝置(17)；-用于比較諧振頻率(fRI)的測(cè)量值與給定諧振頻率(fRS)的值的比較裝置(18)；-用于給定值及可預(yù)給定的表格值的存儲(chǔ)器裝置(19)；及-用于與加工裝置(13)連接的第一接口(21)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的裝置(20)，其特征在于調(diào)節(jié)裝置(16)具有一個(gè)第二接口(22)，用于使裝置(20)組合在用于超聲波傳感器的加工線中。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于調(diào)節(jié)傳感器(1)的、尤其超聲波傳感器的殼體(2)的振動(dòng)區(qū)段(3)的諧振頻率(f
文檔編號(hào)G01S15/93GK101071169SQ20071010284
公開(kāi)日2007年11月14日 申請(qǐng)日期2007年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月9日
發(fā)明者彼得·拉普斯, 奧利弗·哈爾蒂希 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司