[实用新型]声测换能器

说明书

技术领域

本实用新型涉及超声波检测，尤其涉及一种声测换能器。

背景技术

为确保桥梁基桩、抗滑桩等的施工质量，国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）和《铁路工程基桩检测技术规程》（TB10218-2008）规定了采用声波透射法对桥梁基桩、抗滑桩等的完整性进行质量检测，判定桩身缺陷、位置和桩身完整性类别。

其中，声波透射法检测是指在预埋声测管之间发射并接收声波，通过实测声波在混凝土介质中传播的声时、频率和波幅衰减等声学参数的相对变化，对桩身完整性进行检测的方法；而声波透射法检测中用于发射并接收声波的器件为声测换能器，且声测换能器安置于预埋声测管内。

声测换能器是利用陶瓷的压电效应将超声波产生的机械振动变为电信号或在电场驱动下产生机械振动从而发出超声波的器件，而其中，利用陶瓷的压电效应制成的元件称为压电元件。

当电信号频率接近压电片的固有频率时，压电元件靠逆压电效应产生机械谐振，谐振频率主要决定于压电元件的尺寸和形状。现有声测换能器中采用的压电元件大多使用不同数量的压电陶瓷圆片组合形成一个长圆柱体，由于压电陶瓷圆片的机电转换效能低，为保证声测换能器必要的机电转换灵敏度和主频，需采用直径较大的压电陶瓷圆片，进而，导致声测换能器的直径较大，用于安置声测换能器的预埋声测管也需采用较大直径。在主频为30～60kHz条件下，现有声测换能器的直径均在25～36mm之间，需采用外径为60mm，内径为53mm，壁厚为3.5mm的直径较大的2″钢管作为预埋声测管，预埋声测管钢材使用量大，声波透射法检测费用高。

实用新型内容

本实用新型实施例提供的一种声测换能器，可显著减少预埋声测管钢材使用量、降低声波透射法检测费用。

为达到上述目的，本实用新型实施例提供了一种声测换能器，其特征在于，包括：信号输出电缆、电缆护套、电缆锁紧卡条、第一环氧树脂密封体、第二环氧树脂密封体、前置放大器输出线、前置放大器、压电陶瓷管信号输出线、压电陶瓷管预压上卡板、压电陶瓷管、透声填充层、薄壁无缝钢管、预压底板以及预压弹簧；其中，

所述预压弹簧固定在所述薄壁无缝钢管内壁的底部，所述预压底板固定在所述预压弹簧上，所述预压底板上设置有所述压电陶瓷管，所述压电陶瓷管上设置的所述压电陶瓷管信号输出线连接至所述前置放大器，在所述压电陶瓷管与所述薄壁无缝钢管之间，设置有所述透声填充层，所述压电陶瓷管的顶部，设置有所述压电陶瓷管预压上卡板，所述压电陶瓷管预压上卡板上，设置有所述前置放大器，设置在所述前置放大器上的所述前置放大器输出线，连接至所述信号输出电缆；

所述第二环氧树脂密封体位于所述前置放大器上，将所述前置放大器与所述信号输出电缆的连接处、所述前置放大器、所述压电陶瓷管信号输出线、所述压电陶瓷管预压上卡板、所述压电陶瓷管、所述透声填充层、所述薄壁无缝钢管、所述预压底板以及所述预压弹簧密封于所述薄壁无缝钢管内；

所述信号输出电缆贯穿所述电缆护套及所述电缆锁紧卡条，所述电缆锁紧卡条将所述电缆护套固定在所述薄壁无缝钢管上；

所述第一环氧树脂密封体将所述信号输出电缆密封于所述薄壁无缝钢管内。

较佳地，所述电缆护套及所述电缆锁紧卡条的中心分别开设有与信号输出电缆具有相同直径的通孔。

较佳地，所述信号输出电缆从所述电缆护套及所述电缆锁紧卡条的通孔中穿过，一端延伸出声测换能器，另一端延伸至所述薄壁无缝钢管内。

较佳地，所述延伸至所述薄壁无缝钢管内的信号输出电缆的另一端，与所述前置放大器通过所述前置放大器输出线相连。

较佳地，所述电缆锁紧卡条的直径与薄壁无缝钢管的管口直径相同。

较佳地，所述压电陶瓷管预压上卡板的中心开设有通孔，压电陶瓷管上设置的压电陶瓷管信号输出线通过通孔连接到前置放大器。

较佳地，所述压电陶瓷管内部为空心圆柱形结构。

较佳地，进一步包括：螺纹连接头以及配重块，其中，

所述配重块位于所述声测换能器的底部，所述薄壁无缝钢管外壁的底部中心开设有螺纹孔，所述螺纹连接头通过螺纹孔将配重块与薄壁无缝钢管连接。

较佳地，所述配重块两侧开设有用于卡放橡胶扶正器的扶正器装配卡槽。

较佳地，所述声测换能器的外径为19mm，总长度为205mm，压电陶瓷管长度为100mm。