[发明专利]超声换能器

权利要求书

1.一种超声换能器，包括外壳(2)、设置在外壳(2)的第一区域(3)中 的用于在所述超声换能器的内部空间和外部空间之间传递超声波的超声窗(4)、 以及在外壳(2)之中与超声窗(4)相邻设置的换能元件(5)，其中超声波能 够作为壳波(G)在外壳(2)的第一区域(3)和位于外壳(2)的第一区域(3) 对面的外壳(2)的第三区域(7)之间经过外壳(2)的至少一个传导的第二区 域(6)传递，

其特征在于，

在外壳(2)的第二区域(6)中构成至少两个在壳波(G)的传播方向上基 本依次设置的弱耦合的机械的谐振器(8，9)。

2.根据权利要求1所述的超声换能器，其特征在于，谐振器(8，9)的固 有频率处于壳波(G)的频率范围内。

3.根据权利要求1所述的超声换能器，其特征在于，外壳(2)的第二区域 (6)在轴向延伸方向(A)上呈套筒形，且至少一个谐振器(8，9)作为空心环 或者作为阶梯构成，包括上扁壁(10)、下扁壁(11)以及将上扁壁(10)和 下扁壁(11)连接起来的端壁(12)。

4.根据权利要求3所述的超声换能器，其特征在于，所述空心环基本上在 外壳(2)的第二区域(6)的轴向延伸方向(A)上定向。

5.根据权利要求4所述的超声换能器，其特征在于，所述外壳(2)的第二 区域(6)在所述空心环的区域中在轴向延伸方向(A)上具有波形走向的壁断 面。

6.根据权利3或4所述的超声换能器，其特征在于，在轴向延伸方向(A) 上，端壁(12)的刚度大于上扁壁(10)的刚度和/或下扁壁(11)的刚度。

7.根据权利要求6所述的超声换能器，其特征在于，端壁(12)的刚度大 于上扁壁(10)的刚度和/或下扁壁(11)的刚度至少一个数量级。

8.根据权利要求7所述的超声换能器，其特征在于，端壁(12)的刚度大 于上扁壁(10)的刚度和/或下扁壁(11)的刚度至少两个数量级。

9.根据权利要求1所述的超声换能器，其特征在于，至少一个谐振器(8， 9)得到衰减。

10.根据权利要求9所述的超声换能器，其特征在于，所述至少一个谐 振器(8，9)通过至少一个在一个谐振器(8，9)之中以及/或者在两个谐振器 (8，9)之间或者与一个谐振器(8，9)相邻布置的衰减元件(13)得以衰减。

11.根据权利要求10所述的超声换能器，其特征在于，所述衰减元件 (13)是至少一个O形圈或者填料。

12.根据权利要求11所述的超声换能器，其特征在于，所述衰减元件 (13)由弹性或者粘弹性材料制成。

13.一种超声换能器，包括外壳(2)、设置在外壳(2)的第一区域(3) 中的用于在所述超声换能器的内部空间和外部空间之间传递超声波的超声窗 (4)、以及在外壳(2)之中与超声窗(4)相邻设置的换能元件(5)，其中超 声波能够作为壳波(G)在外壳(2)的第一区域(3)和位于外壳(2)的第一 区域(3)对面的外壳(2)的第三区域(7)之间经过外壳(2)的至少一个传 导的第二区域(6)传递，

其特征在于，

外壳(2)的第二区域(6)在轴向延伸方向(A)上呈套筒状，并且在外壳 (2)的第二区域(6)中构成至少一个机械的谐振器(8，9)，其中所述谐振器 (8，9)作为空心环或者作为阶梯构成，包括上扁壁(10)、下扁壁(11)以及 将上扁壁(10)和下扁壁(11)连接起来的端壁(12).

14.根据权利要求13所述的超声换能器，其特征在于，谐振器(8，9) 的固有频率处于壳波(G)的频率范围内。

15.根据权利要求13所述的超声换能器，其特征在于，所述空心环基 本上在外壳(2)的第二区域(6)的轴向延伸方向(A)上定向。