[实用新型]一种超声波换能器

说明书

本实用新型实施例公开了一种超声波换能器，涉及换能器领域，其技术方案包括匹配层、压电元件以及背衬；所述匹配层设在所述压电元件的第一端面上，所述背衬设在所述压电元件的第二端面上；所述压电元件的第一端面上设有第一电极层，压电元件的第二端面上设有第二电极层；所述压电元件的第一端面上设有凹槽。本实用新型实施例适用于超声波流量计以起到计量作用。

技术领域

本实用新型涉及换能器领域。尤其是涉及一种超声波换能器。

背景技术

气体超声波流量计凭借其稳定性好、测量精度高、量程比宽、维修率低、压力损失小、安装方便等优点，正逐步取代传统的机械式气体流量计。

超声波换能器作为超声波流量计的核心元件，其性能优劣直接影响到流量计的使用，超声波换能器的核心部件通常包括压电元件、匹配层、背衬。

现有的压电元件通常为圆柱形的压电陶瓷，当压电陶瓷在振动时，其径向振动较大，对换能器造成一定程度的干扰，从而影响换能器的性能。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种能够减少压电元件径向振动的超声波换能器。

本实用新型实施例提供一种超声波换能器，包括匹配层、压电元件以及背衬；

所述匹配层设在所述压电元件的第一端面上，所述背衬设在所述压电元件的第二端面上；

所述压电元件的第一端面上设有第一电极层，压电元件的第二端面上设有第二电极层；所述压电元件的第一端面上设有凹槽。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述凹槽设有多个，多个所述凹槽将所述压电元件分割成若干个压电元件单元，多个所述凹槽将所述第一电极层分割成若干个第一电极层单元，每一个所述压电元件单元的宽高比为0.4～0.8。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述凹槽贯穿所述压电元件的侧壁。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，还包括金属件，所述金属件设在所述压电元件与所述匹配层之间；

所述金属件与所述压电元件的第一电极层连接，以将各所述第一电极层单元导通；

所述金属件与所述压电元件通过第一粘接层连接；

所述金属件与所述匹配层通过第二粘接层连接。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述金属件设有凹陷部，所述压电陶瓷设在所述凹陷部内。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，在所述金属件的凹陷部的顶部边沿向外延伸有金属凸沿。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述背衬包括设在所述压电元件的端面上的第一背衬以及包覆在所述压电元件周侧的第二背衬；

所述第一背衬与所述第二背衬为一体成型结构。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述匹配层以及所述背衬的外表面上分别设有高分子涂层。

根据本申请实施例的一种具体实现方式，还包括第一导线和第二导线；

所述第一导线与所述压电元件设有第二电极层的端面连接，所述第二导线与所述金属凸沿连接，第一导线和第二导线的端部均从所述背衬穿出，第一导线和第二导线用于电信号的传输。

本实用新型实施例提供的一种超声波换能器，通过在压电元件上开设凹槽，将压电元件等间隔分成若干份，当压电元件产生振动时，由于凹槽的存在，使得振动的传递产生不连续性，即当振动传递至凹槽处，振动强度会显著降低，因此压电元件会呈现出振动强度随径向方向逐渐减弱的现象，进而使得压电元件获得更加纯净的振动，减少径向振动对压电元件所造成的干扰，从而提高超声波换能器的整体性能。

附图说明