[发明专利]一种增强超声波探测距离的聚声器

说明书

本发明公开了一种增强超声波探测距离的聚声器，所述聚声器安装在产生超声波的压电换能器上，所述聚声器包括聚声器本体和聚声器连接部；所述聚声器本体构型来自于圆台侧面变形：圆台的两个底面不改变位置和大小，取该圆台的一条母线，所述母线与圆台面积小的底面交点为A，母线与圆台面积大的底面交点为B，其中A、B点位置不变，从A到B，线段向圆台内部凹进和向圆台外部凸出的变形交替出现形成了连续的曲线AB，线段AB变形后曲线AB之间至少存在一个凹函数和一个凸函数，变形后的曲线AB为聚声器本体母线；所述聚声器本体面积小的底面连接与该底面内径相同的聚声器连接部，所述聚声器连接部与压电换能器连接。本发明有效增加超声波的探测距离。

技术领域

本发明涉及超声波探测领域，具体涉及一种增强超声波探测距离的聚声器。

背景技术

目前，超声波探测使用的领域越来越广泛，超声波穿透能力强，探测深度可达数米；灵敏度高，可发现与直径约十分之几毫米的空气隙反射能力相当的反射体；在确定内部反射体的位向、大小、形状及性质等方面较为准确；仅须从一面接近被检验的物体；可立即提供缺陷检验结果。

压电换能器可用于将电流转换为声压场，也可以反过来通过声场产生电流。通常，这类器件常用于在空气和液体中产生超声波。要想超声波探测较远的距离，一般方法有增加换能器发射和接收响应，同时减小角度，需要将换能器横截面积增大，这种效果一般都不太理想，增加发射会增加余振，使盲区增加，因此体积小、探测远、角度小、盲区小的超声测距仪受到越来越大需求，特别是工业上的一些智能化、无人化检测设备。

发明内容

本发明提供一种增强超声波探测距离的聚声器，用于增加超声波的探测距离。

本发明通过下述技术方案实现：

一种增强超声波探测距离的聚声器，所述聚声器安装在产生超声波的压电换能器上，所述聚声器包括聚声器本体和聚声器连接部；所述聚声器本体构型来自于圆台侧面变形：圆台的两个底面不改变位置和大小，取该圆台的一条母线，所述母线与圆台面积小的底面交点为A，母线与圆台面积大的底面交点为B，其中A、B点位置不变，从A到B，线段AB向圆台内部凹进和向圆台外部凸出的变形交替出现形成了连续的曲线AB，线段AB变形后在平面坐标系不同横坐标的A、B两点之间的曲线AB之间至少存在一个凹函数和一个凸函数，凹进变形部分和凸出变形部分之间存在过渡点，变形后的曲线AB为聚声器本体母线；所述聚声器本体面积小的底面连接与该底面内径相同的聚声器连接部，所述聚声器连接部与压电换能器连接。

进一步，曲线AB中从A点到B点凹凸变形的幅度逐渐减小。

进一步，曲线AB存在过渡点C、D和E，点A和点C之间为凹进变形部分，点C和点D之间为凸出变形部分，点D和点E之间为凹进变形部分。

进一步，其特征在于，所述聚声器本体面积小的底面的面积不小于压电换能器横截面的面积。

进一步，所述聚声器本体底面水平时，线段AB和空间内的竖直直线夹角为15度-30度。

进一步，所述聚声器本体竖直高度为3-15倍超声波的波长。

进一步，所述聚声器本体采用超声波反射材料制成且聚声器本体内部光滑。

进一步，所述聚声器连接部为管状结构，聚声器连接部内部有与压电换能器外部适配的螺纹。

进一步，所述聚声器连接部有排水的小孔。

进一步，所述压电换能器内包括电源模块和无线传输模块，所述电源模块包括太阳能充电板。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1.本发明一种增强超声波探测距离的聚声器，该聚声器形状通过仿真得到，能够有效增加超声波的探测距离。