[发明专利]剪切式振动-超声复合传感器及测量装置

权利要求书

1.一种剪切式振动-超声复合传感器，其特征在于，其包括，

金属匹配层，其包括设在下表面的绝缘层和设在上表面的支撑柱，所述金属匹配层经由所述绝缘层接触待测对象，

第一厚向压电元件，其包括紧贴所述上表面的第一负极面和相对于所述第一负极面的第一正极面，

第二厚向压电元件，其包括经由导电胶紧贴所述第一正极面的第二正极面和相对于所述第二正极面的第二负极面，所述第一正极面和第二正极面共同连接超声信号输出接口以输出超声信号，

背衬块，其具有紧贴所述第二负极面的第一表面和相对于所述第一表面的第二表面，所述第二表面设有金属外壳，

振动基座，其可拆卸连接所述支撑柱，

第一切向压电元件，其具有贴合所述振动基座一侧的第一负极表面和相对于所述第一负极表面的第一正极表面，所述第一正极表面贴附第一质量块，

第二切向压电元件，其具有贴合所述振动基座相对于一侧的另一侧的第二负极表面和相对于所述第二负极表面的第二正极表面，所述第二正极表面贴附第二质量块，所述第一质量块和第二质量块分别连接振动信号输出接口以输出振动信号。

2.根据权利要求1所述的一种剪切式振动-超声复合传感器，其特征在于，优选的，所述金属匹配层的声阻抗Z_m为：或其中，Z_p为第一厚向压电元件和第二厚向压电元件的声阻抗，Z_t为被测对象的声阻抗。

3.根据权利要求1所述的一种剪切式振动-超声复合传感器，其特征在于，所述金属匹配层的厚度为复合传感器中心频率对应声波长的四分之一。

4.根据权利要求1所述的一种剪切式振动-超声复合传感器，其特征在于，所述金属外壳为喇叭状结构。

5.根据权利要求1所述的一种剪切式振动-超声复合传感器，其特征在于，所述剪切式振动-超声复合传感器还包括，

传感器壳体，其套设于所述金属匹配层，

第一绝缘弹簧，其一端连接第一质量块，另一端连接所述传感器壳体内壁一侧，

第二绝缘弹簧，其一端连接第二质量块，另一端连接所述传感器壳体内壁相对于一侧的另一侧。

6.根据权利要求5所述的一种剪切式振动-超声复合传感器，其特征在于，所述传感器壳体可拆卸连接所述金属匹配层，所述传感器壳体设有可拆卸连接的盖子以及导出所述振动信号输出接口和超声信号输出接口的通道。

7.根据权利要求1所述的一种剪切式振动-超声复合传感器，其特征在于，所述金属匹配层为中心对称结构，所述支撑柱位于其中心轴线上，所述第一厚向压电元件、第二厚向压电元件和背衬块套设于所述支撑柱上。

8.根据权利要求1所述的一种剪切式振动-超声复合传感器，其特征在于，所述金属外壳与所述第一负极面、第二负极面、第一负极表面、第二负极表面等电位。

9.根据权利要求1所述的一种剪切式振动-超声复合传感器，其特征在于，所述第一正极表面与第一质量块等电位，所述第二正极表面与第二质量块等电位。

10.一种测量装置，其特征在于，其包括，

如权利要求1-9中任一项所述的剪切式振动-超声复合传感器，

信号调理器，其连接所述振动信号输出接口和超声信号输出接口，

示波器，其连接所述信号调理器。