一種超聲成像傳感器探頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種超聲成像傳感器探頭。其包括聚焦裝置、壓電晶體、固定層、阻尼層、電路板、密封層、輸出接頭、外殼和密封蓋。密封蓋設(shè)置在外殼的一端，聚焦裝置包括聚焦頭和金屬層，設(shè)置在外殼的另一端，固定層、阻尼層、電路板和密封層從上到下依次設(shè)置在聚焦裝置和密封蓋之間，壓電晶體設(shè)置在固定層中，其一端與所述金屬層相連，另一端與阻尼層相連，輸出接頭穿過(guò)外殼固定在密封層中，電板的輸入端通過(guò)線纜與壓電晶體的兩端連接，其輸出端通過(guò)線纜與輸出接頭連接。通過(guò)在超聲成像傳感器探頭中設(shè)置聚焦裝置，將一定范圍內(nèi)的超聲束聚焦，減少超聲波在傳輸過(guò)程的衰減，極大地提高傳感器成像的精度和清晰度。
【專利說(shuō)明】一種超聲成像傳感器探頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種超聲成像傳感器探頭。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展，電力設(shè)備的維護(hù)要求高穩(wěn)定性、高精確度、高工作效率的狀態(tài)維護(hù)理念被提出，狀態(tài)維護(hù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)是形成可視化效果，即在不影響設(shè)備正常運(yùn)行的前提下能準(zhǔn)確觀測(cè)到設(shè)備內(nèi)部的狀態(tài)和變化，從而采取相應(yīng)的措施。
[0003]超聲成像技術(shù)因與其他成像技術(shù)相比，具有實(shí)時(shí)性好、準(zhǔn)確度高、清晰度好等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用。超聲成像技術(shù)是利用發(fā)射的超聲波與返回的超聲波之間的差異產(chǎn)生圖像，超聲波經(jīng)物體反射后會(huì)產(chǎn)生變化，而這種變化與物體的形狀特性有關(guān)，所以可以根據(jù)這些反射信號(hào)的多少、強(qiáng)弱、分布規(guī)律等來(lái)確定物體的外形，但超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，超聲波會(huì)隨著傳播距離的增加以及在不同介質(zhì)間傳播而逐漸減小，即超聲波的聲能衰減，從而影響超聲波成像的清晰度和準(zhǔn)確性。
[0004]因此，針對(duì)以上不足，需要提供一種能夠有效減少超聲波在傳播過(guò)程中的能量衰減，使成像清晰的超聲波成像傳感器。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005](一 )要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是解決超聲波在傳播過(guò)程中能量衰減而影響成像清晰度的問(wèn)題。
[0007]( 二 )技術(shù)方案
[0008]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種超聲成像傳感器探頭，包括聚焦頭、壓電晶體、固定層、阻尼層、電路板、密封層、輸出接頭、外殼和密封蓋；所述密封蓋設(shè)置在外殼的一端，聚焦裝置設(shè)置在外殼的另一端，所述聚焦裝置包括聚焦頭和金屬層，所述金屬層鍍?cè)谒鼍劢诡^的一側(cè)，所述聚焦頭的另一側(cè)是凹面結(jié)構(gòu)，所述固定層、阻尼層、電路板和密封層從上到下依次設(shè)置在所述聚焦裝置和密封蓋之間，所述壓電晶體設(shè)置在固定層中，其一端與所述金屬層相連，另一端與阻尼層相連，所述輸出接頭穿過(guò)外殼固定在密封層中，所述電板的輸入端通過(guò)線纜與所述壓電晶體的兩端連接，輸出端通過(guò)線纜與輸出接頭連接。
[0009]其中，所述密封層設(shè)有用于通過(guò)線纜的線纜通道。
[0010]其中，所述聚焦頭采用環(huán)氧樹(shù)脂材料。
[0011]其中，所述金屬層采用鎢鋁合金、鎢銅合金或鎢鉛合金材料。
[0012](三)有益效果
[0013]本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn):通過(guò)在超聲成像傳感器探頭中設(shè)置聚焦裝置，將一定范圍內(nèi)的超聲束聚焦，減少超聲波在傳輸過(guò)程的衰減，極大地提高傳感器成像的精度和清晰度。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型超聲成像傳感器探頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中:1:聚焦裝置；11:聚焦頭；12:金屬層；2:壓電晶體；3:固定層；4:阻尼層；5:電板；6:密封層；61:線纜通道；7:輸出接頭；8:外殼；9:密封蓋。

【具體實(shí)施方式】
[0016]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0017]在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上；除非另有說(shuō)明，“缺口狀”的含義為除截面平齊外的形狀。術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“前端”、“后端”、“頭部”、“尾部”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的超聲成像傳感器探頭包括聚焦頭、壓電晶體、固定層、阻尼層、電路板、密封層、輸出接頭、外殼和密封蓋。
[0019]其中，外殼8呈筒形結(jié)構(gòu)，側(cè)面有用于固定輸出接頭7的固定孔。外殼8的一端設(shè)有密封蓋9，另一端設(shè)有聚焦裝置1，聚焦裝置包括一個(gè)一側(cè)是凹面結(jié)構(gòu)的聚焦頭11和鍍?cè)诰劢诡^11另一側(cè)的金屬層12，凹面結(jié)構(gòu)是為了聚焦射出的超聲波，可以是拋物面、雙曲面等結(jié)構(gòu)，材料采用環(huán)氧樹(shù)脂，不易碎，易保養(yǎng)；金屬層12采用鎢鋁合金、鎢銅合金、鎢鉛合金或者鎢與其它相同特性金屬的合金材料鍍?cè)诰劢诡^上，可有效提高凹面的聲阻抗，有利于將雜散的聲波進(jìn)行吸收和衰減。
[0020]如圖1所示，固定層3、阻尼層4、電路板5和密封層6從上到下依次設(shè)置在所述聚焦裝置I和密封蓋9之間，密封層6與密封蓋9相連接，輸出接頭7穿過(guò)外殼8固定在密封層6中，密封層6上設(shè)有線纜通道61，用于固定電板5與輸出接頭7連接所用的線纜，防止因線纜晃動(dòng)引起線纜接觸不良而影響信號(hào)傳輸。
[0021]電路板5設(shè)置在密封層6和阻尼層4之間被密封層6固定，其輸入端通過(guò)線纜與壓電晶體2的兩端連接，其輸出端通過(guò)線纜與輸出接頭7連接。
[0022]壓電晶體2設(shè)置在聚焦裝置I和阻尼層4之間，一端緊貼金屬層12，另一端與阻尼層4相連，壓電晶體2通過(guò)壓電效應(yīng)產(chǎn)生超聲波或把接收到的超聲波轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過(guò)線纜傳給電路板5。
[0023]在壓電晶體2與外殼8之間澆注粒徑較小的環(huán)氧樹(shù)脂與吸聲材料的混合物作為固定層3，降低了壓電晶體2的磨損率，對(duì)緩沖壓電晶體2的震動(dòng)也起到一定作用，即有效固定保護(hù)了壓電晶體，又提高了吸聲效果。
[0024]阻尼層在壓電晶體2的下方，用于支撐安放壓電晶體2，在壓電晶體2起振后，使其盡快停止震動(dòng)，減少脈沖寬度，提高分辨率，還可以吸收壓電晶體2向背面發(fā)射的超聲波，減少脈沖雜波。
[0025]使用時(shí)，通過(guò)控制壓電晶體2使其產(chǎn)生超聲波，發(fā)射出的超聲波先穿過(guò)金屬層12，其中一部分一定波段內(nèi)的雜散聲波被吸收，向背面發(fā)射的超聲波被阻尼層過(guò)濾，剩余的超聲波經(jīng)過(guò)聚焦頭11，將超聲波聚焦在需要成像的部件上，然后部分超聲波被反射回來(lái)，經(jīng)過(guò)金屬層12吸收部分雜波后，剩余的超聲波作用在壓電晶體2上，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過(guò)電板5、輸出接頭7轉(zhuǎn)換，最后傳輸?shù)斤@示裝置上成像。
[0026]綜上所述，本實(shí)用新型的超聲成像傳感器探頭，通過(guò)在超聲成像傳感器探頭中設(shè)置聚焦裝置，將一定范圍內(nèi)的超聲束聚焦，減少超聲波在傳輸過(guò)程的衰減，極大地提高傳感器成像的精度和清晰度。
[0027]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種超聲成像傳感器探頭，其特征在于:包括聚焦裝置(I)、壓電晶體(2)、固定層(3)、阻尼層(4)、電路板(5)、密封層(6)、輸出接頭(7)、外殼⑶和密封蓋(9);所述密封蓋(9)設(shè)置在外殼(8)的一端，聚焦裝置(I)設(shè)置在外殼(8)的另一端，所述聚焦裝置(I)包括聚焦頭(11)和金屬層(12)，所述金屬層(12)鍍?cè)谒鼍劢诡^(11)的一側(cè)，所述聚焦頭(11)的另一側(cè)是凹面結(jié)構(gòu)，所述固定層(3)、阻尼層(4)、電路板(5)和密封層(6)從上到下依次設(shè)置在所述聚焦裝置(I)和密封蓋(9)之間，所述壓電晶體(2)設(shè)置在固定層(3)中，其一端與所述金屬層(12)相連，另一端與阻尼層(4)相連，所述輸出接頭(7)穿過(guò)外殼(8)固定在密封層(6)中，所述電路板(5)的輸入端通過(guò)線纜與所述壓電晶體(2)的兩端連接，輸出端通過(guò)線纜與輸出接頭(7)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲成像傳感器探頭，其特征在于:所述密封層(6)設(shè)有用于通過(guò)線纜的線纜通道(61)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲成像傳感器探頭，其特征在于:所述聚焦頭(11)采用環(huán)氧樹(shù)脂材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲成像傳感器探頭，其特征在于:所述金屬層(12)采用鎢鋁合金、鎢銅合金或鎢鉛合金材料。
【文檔編號(hào)】G01S7/523GK203981877SQ201420286905
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】王天正, 王志鵬, 俞華, 楊冬冬, 梁基重, 蘆竹茂, 馬麗強(qiáng), 李艷鵬, 孟利 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院