[发明专利]用于改进的声音转换的装置和方法

权利要求书

1.一种以声学方法确定测试介质的性质的装置，所述装置包括：

用于容纳测试介质的室，所述室至少具有第一侧和用于所述测试介质的进口；

第一声学转换器，所述转换器可操作地与所述室的第一侧耦合并且构造成经所述测试介质进行声能量脉冲的发射和接收中的至少一种；及

声学元件，所述声学元件可操作地与所述第一声学转换器耦合，

其中所述第一声学转换器包括：

基层匹配部，所述基层匹配部的第一表面与所述声学元件接触；

最后匹配部，所述最后匹配部可操作地与所述基层匹配部耦合并且具有适合于与所述测试介质接触的暴露面，所述最后匹配部包含设置在具有第二预定厚度的低阻抗层上以形成所述暴露面的至少部分的具有第一预定厚度的防护屏蔽层，

其特征在于：通过改变所述装置的电路模型的阻抗，直到所述电路模型的计算的传递函数的最高共振频率和最低共振频率在所述声学元件的中心频率的20％内来确定所述低阻抗层的所述第二预定厚度，并且，在所述电路模型的所述计算的传递函数的频率响应的带宽内，用于所述电路模型的所述计算的传递函数的预测接收器输出在没有保护屏蔽层的装置的电路模型的计算的基线传递函数的预测接收器输出的70％内。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一声学转换器的所述低阻抗层与所述基层匹配部的第二表面接触，所述基层匹配部的第二表面与所述基层匹配部的第一表面相反。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述声学元件是声学发射器并且所述第一声学转换器构造成将所述声能量脉冲发射入所述测试介质。

4.根据权利要求3所述的装置，还包括：

第二声学转换器，所述第二声学转换器可操作地与所述室的第二侧耦合并且构造成接收通过所述测试介质发射的声能量脉冲；及

声学传感器，所述声学传感器可操作地与所述第二声学转换器耦合，

其中所述第二声学转换器包括：

具有与所述声学传感器接触的第一表面的基层匹配部；及

可操作地与所述第二声学转换器的所述基层匹配部耦合并且具有适合于与所述测试介质接触的暴露面的最后匹配部，其包括设置在低阻抗层上以形成所述暴露面的至少部分的防护屏蔽层。

5.根据权利要求4所述的装置，其中将所述第二声学转换器的所述低阻抗层设置在所述第二声学转换器的所述基层匹配部的第二表面上，所述第二声学转换器的所述基层匹配部的所述第二表面与所述第二声学转换器的所述基层匹配部的所述第一表面相反。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述第二声学转换器设置在所述室的所述第二侧上，所述室的所述第二侧平行于所述室的所述第一侧。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述防护屏蔽层的金属是多层的连续的金属层的复合物。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述低阻抗层包含聚酰亚胺。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述声学元件是双向的并且构造成发射声能量和接收声能量。

10.根据权利要求1所述的装置，其中所述测试介质是气体。

11.根据权利要求1所述的装置，其中所述防护屏蔽层包含在25μm假设厚度中二氧化碳渗透率小于700mL/m²·24h·MPa的材料。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述低阻抗层是聚酰亚胺并且所述防护屏蔽层包含氟聚合物。

13.根据权利要求1所述的装置，其中所述低阻抗层具有在0℃至400℃范围内的变化小于50％的弹性模量。

14.根据权利要求1所述的装置，其中所述声学元件由压电陶瓷材料制成。

15.根据权利要求1所述的装置，其中所述防护屏蔽层包含金属。