專利名稱:在空氣中使用的超聲波換能器的制作方法
本實(shí)用新型涉及一種帶有阻抗匹配板的可調(diào)式超聲波換能器。
現(xiàn)有的在空氣中使用的超聲波換能器由于其特性阻抗與空氣的特性阻抗相差極大，因而換能器只能將極小一部分能量輻射到空氣中去，致使換能器的輻射效率或接收靈敏度很低。
此外，由于現(xiàn)有的超聲波換能器為整體式結(jié)構(gòu)，其諧振頻率不可調(diào)，因此，不僅加工困難、一致性差，而且體積大，成本高。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種工作頻率可調(diào)的組合式超聲波換能器，使之能與空氣的低特性阻抗相匹配，從而提高換能器的輻射效率或接收靈敏度。
本實(shí)用新型的要點(diǎn)是在換能器振子輻射面的前面有間隙地安裝了一塊開(kāi)有若干透聲孔的阻抗匹配板。當(dāng)換能器工作時(shí)，換能器匹配板上的若干透聲孔及匹配板與振子輻射面之間的間隙即構(gòu)成一個(gè)具有某一諧振頻率的空腔共振器。該空腔共振器的諧振頻率與匹配板的厚度、匹配板上透聲孔孔徑和數(shù)量以及匹配板與振子輻射面之間的距離有關(guān)。調(diào)整以上參數(shù)，負(fù)載媒質(zhì)通過(guò)空腔共振器反映在振子輻射面上的聲阻抗也隨之改變，當(dāng)參數(shù)選擇適當(dāng)時(shí)，負(fù)載媒質(zhì)通過(guò)空腔共振器反映在振子輻射面上的聲阻抗便大幅度提高，從而改善了振子與負(fù)載媒質(zhì)的匹配情況。
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中1－換能器蓋 2、4、6－墊圈3－阻抗匹配板 5－振動(dòng)板
7－換能器座 8－壓電陶瓷片9－信號(hào)線 10－焊片11－螺釘 12－透聲孔參見(jiàn)附圖，在換能器座(7)的臺(tái)階形環(huán)槽內(nèi)依次疊裝有墊圈(6)、振動(dòng)板(5)、墊圈(4)、阻抗匹配板(3)及墊圈(2)，并通過(guò)與換能器座(7)螺紋連接的換能器蓋(1)壓緊固定。信號(hào)線焊片(10)用螺釘(11)壓緊固定在換能器座(7)上。壓電陶瓷(8)用導(dǎo)電膠粘結(jié)在振動(dòng)板(5)中央。
本實(shí)用新型的工作頻率可通過(guò)改變墊圈(2)(4)(6)的內(nèi)徑在一定范圍內(nèi)調(diào)整。
本實(shí)用新型中的換能器蓋(1)、墊圈(2)(4)(6)、阻抗匹配板(3)、振動(dòng)板(5)、換能器座(7)均采用金屬材料制造。
本實(shí)用新型由于采取了上述技術(shù)措施，因而具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工調(diào)試容易、成本低廉、輻射效率或接收靈敏度高的特點(diǎn)，主要適合于在空氣中使用的超聲波檢測(cè)設(shè)備使用。
實(shí)施例按前述說(shuō)明和附圖，換能器蓋(1)、換能器座(7)、阻抗匹配板(3)、振動(dòng)板(5)采用普通鋼材制成；墊圈(2)(4)(6)采用銅材制成；壓電陶瓷片(8)采用導(dǎo)電膠粘結(jié)在振動(dòng)板(5)的中央，裝配焊接好即可。
權(quán)利要求
1.一種由換能器蓋(1)、墊圈(2)(4)(6)、振動(dòng)板(5)、換能器座(7)、壓電陶瓷(8)、焊片(11)、螺釘(12)等組成的超聲波換能器，其特征在于在換能器振子輻射面的前面有間隙地安裝有一塊開(kāi)有若干透聲孔的阻抗匹配板(3)。
2.如權(quán)利要求
1所述的超聲波換能器，其特征在于在換能器座(7)的臺(tái)階形環(huán)槽內(nèi)依次疊裝有墊圈(6)、振動(dòng)板(5)、墊圈(4)、阻抗匹配板(3)、墊圈(2)，并通過(guò)與換能器座(7)螺紋連接的換能器蓋(1)壓緊固定。
3.如權(quán)利要求
1或2所述的超聲波換能器，其特征在于換能器蓋(1)、墊圈(2)(4)(6)、阻抗匹配板(3)、振動(dòng)板(5)、換能器座(7)均采用金屬材料制造。
專利摘要
一種工作頻率可調(diào)的組合式超聲波換能器，由于在振子輻射面的前面有間隙地安裝了一塊開(kāi)有若干透聲孔的阻抗匹配板，因而使負(fù)載媒質(zhì)通過(guò)由若干透聲孔和阻抗匹配板與振子輻射面之間的間隙構(gòu)成的空腔共振器反映在振子輻射面上的聲阻抗大輻度提高，即使換能器的輻射效率或接收靈敏度大大提高。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工調(diào)試容易、成本低廉，主要適合于在空氣中使用的超聲波檢測(cè)設(shè)備使用。
文檔編號(hào)H04R17/00GK87204016SQ87204016
公開(kāi)日1988年1月20日 申請(qǐng)日期1987年3月19日
發(fā)明者李科賽 申請(qǐng)人:李科賽導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan