[实用新型]一种可消除谐振的超声波探头

说明书

本实用新型公开了一种可消除谐振的超声波探头，包括位于遮蔽罩内的芯体；背衬结构位于芯体内并灌封形成于压电陶瓷上方；同轴线缆穿过遮蔽罩预留过线孔浇封固定于芯体内部，芯线从外而内依次穿过遮蔽罩、芯体的上盖、背衬结构，连接于压电陶瓷的正极。本实用新型能够及时消除谐振，增强压电陶瓷对于回波的分辨能力，并且能够消除杂波对于测量的干扰，提高探头测量的准确度。

技术领域

本实用新型属于超声波测量技术领域，涉及一种可消除谐振的超声波探头。

背景技术

现有的超声波探头，多利用压电陶瓷的压电效应，采用压电陶瓷激发超声波进行相关的测量工作，利用逆压电效应，通电将高频电压转换成高频机械振动，产生超声波；再利用正压电效应将接收到的超声波振动变换为电信号进行测量。压电陶瓷在脉冲激励下发射超声波，超声波透射进入罐壁进行测量，根据超声波测量到的回波进行距离监测，但是一般情况下，超声波在进入罐壁时，由于超声波的传输方向以及罐壁的不均匀、不平整，会造成超声波的反射及散射，不仅削弱了有效超声波，同时对回波测量造成比较大的干扰。

压电陶瓷在高压脉冲激励下产生振动，由于惯性振动短时间内并不会消除，延迟的振动会影响探头对于回波信号的接收，削弱了压电陶瓷对于回波信号的分辨能力，会造成比较大的测量误差。

发明内容

本实用新型解决的技术问题在于提供一种可消除谐振的超声波探头，能够及时消除谐振，增强压电陶瓷对于回波的分辨能力，并且能够消除杂波对于测量的干扰，提高探头测量的准确度。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种可消除谐振的超声波探头，包括位于遮蔽罩内的芯体；背衬结构位于芯体内并灌封形成于压电陶瓷上方；同轴线缆穿过遮蔽罩预留过线孔浇封固定于芯体内部，芯线从外而内依次穿过遮蔽罩、芯体的上盖、背衬结构，连接于压电陶瓷的正极。

与芯体端面平行的膜片胶粘贴至压电陶瓷的下方。

所述的芯体端面外侧设置有磁环和连接圈，遮蔽罩固定在连接圈上。

所述的遮蔽罩通过螺钉和弹簧固定在连接圈上。

所述的背衬结构采用钨粉和环氧树脂混合物直接灌封至压电陶瓷的上端面，且为与水平面成45°的结构。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型提供的可消除谐振的超声波探头，能够及时消除谐振，增强压电陶瓷对于回波的分辨能力，并且能够消除杂波对于测量的干扰，提高探头测量的准确度；其背衬结构能够增加压电陶瓷的振动阻尼，使得压电材料的谐振过程尽快终止，能够削弱干扰信号，同时利用声波透过界面时的折射特性，可进一步减小杂波对于超声波探头测量的影响，提高测量的精度。由于背衬结构采用直接灌封的方式避免了由于中间层对于压电陶瓷信号的影响，如果背衬采用粘贴或者其他方式进行安装，其产生的介质中间层会对超声波的传播和杂波的消除产生比较大的干扰。

本实用新型提供的可消除谐振的超声波探头，采用钨粉和环氧树脂混合物灌封形成的背衬结构，利用金属颗粒(钨粉)的散射，可以衰减从压电陶瓷后面发射的声能，使得整个背衬结构起到吸收和衰减向背面辐射的超声波能量的作用。利用和水平面成45°的背衬结构，利用声波在界面处的折射角度特性，将其转移至压电陶瓷的远端，不会干扰回波信号

本实用新型提供的可消除谐振的超声波探头，同轴线缆芯线且焊接于压电陶瓷正极，背衬结构灌封其上，采用一体加固的方式，提高了焊线的抗冲击性能。

本实用新型提供的可消除谐振的超声波探头，在压电陶瓷前端利用高温胶固接透明波膜片，其对于超声波的传播不会产生干扰或者限制，能增强压电陶瓷的透波性能，并能够从前端有效保护压电陶瓷。

附图说明

图1为超声波探头结构示意图。