[发明专利]一种用于矿浆浓度测量的换能器及其制备方法和超声波矿浆浓度检测仪

权利要求书

1.一种用于矿浆浓度测量的换能器，其特征在于，所述换能器包括换能器探头(7)；所述换能器探头(7)包括探头壳体(1)、匹配层(3)、压电层晶片(2)、背衬层(4)和检测导线(5)；

所述探头壳体(1)为空心无底柱体；所述压电层晶片(2)和所述背衬层(4)设置在所述探头壳体(1)内部且所述背衬层(4)位于所述压电层晶片(2)上方；所述匹配层(3)通过粘结剂固定贴合在所述压电层晶片(2)下方；所述压电层晶片(2)的上下表面分别通过引线(6)与所述检测导线(5)连接；

所述背衬层(4)为密度自下而上逐渐降低的楔形背衬层。

2.根据权利要求1所述的换能器，其特征在于，所述匹配层(3)的厚度为5～15mm、表面积为680～720mm²；所述匹配层(3)的莫氏硬度在9以上。

3.根据权利要求1所述的换能器，其特征在于，所述压电层晶片(2)的厚度为1～4mm、表面积为600～630mm²；所述背衬层(4)的厚度与所述压电层的厚度之比为(5～10)：1。

4.根据权利要求1所述的换能器，其特征在于，所述楔形背衬层的斜面与水平面之间的夹角α为30～45°。

5.一种制备权利要求1～4中任意一项所述的换能器的方法，其特征在于，该方法包括：

S1、使正负极固定有引线(6)的压电层晶片(2)固定在探头壳体(1)底部，得到底部密封的探头杯体组件；

S2、向所述探头杯体组件中加入背衬层混合物后置于离心机支架上进行离心处理，得到离心处理组件；所述探头杯体组件的倾斜角度为30～45°；

S3、使匹配层(3)通过粘结剂固定贴合在所述压电层晶片(2)下方，并将检测导线(5)与所述引线(6)连接，得到换能器探头(7)；

S4、使所述换能器探头(7)包覆在屏蔽层壳体(8)中，得到换能器。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述背衬层混合物包括钨粉和环氧树脂；所述钨粉与所述环氧树脂的重量比为(1～2)：1；

所述匹配层(3)的材料选自莫氏硬度在9以上的材料，优选为刚玉。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述离心处理的条件包括：温度为20～40℃，转速为1500～3000转/min，时间为10～20min。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S2还包括，在进行所述离心处理之前，将所述背衬层混合物在真空条件下处理2～5min。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述探头壳体(1)和所述屏蔽层壳体(8)的材质各自独立的选自铝合金材料、PVC、PP和PC中的一种。

10.一种超声波矿浆浓度检测仪，其特征在于，所述超声波矿浆浓度检测仪包括权利要求1～4中任意一项所述的换能器。