[實用新型]聲測換能器

有效

• 申請號: 201320404030.X
• 申請日: 2013-07-08
• 公開（公告）號: CN203365393U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 潘瑞林;杜文山;屠海峰;錢國玉;李海;劉宏華
• 申請（專利權）人: 中鐵工程設計咨詢集團有限公司
• 主分類號: G01N29/34
• 分類號: G01N29/34;G01N29/22
• 代理公司: 北京市京大律師事務所 11321
• 代理人: 張璐;方曉明

技術領域

本實用新型涉及超聲波檢測，尤其涉及一種聲測換能器。

背景技術

為確保橋梁基樁、抗滑樁等的施工質量，國家行業標準《建筑基樁檢測技術規范》（JGJ106-2003）和《鐵路工程基樁檢測技術規程》（TB10218-2008）規定了采用聲波透射法對橋梁基樁、抗滑樁等的完整性進行質量檢測，判定樁身缺陷、位置和樁身完整性類別。

其中，聲波透射法檢測是指在預埋聲測管之間發射并接收聲波，通過實測聲波在混凝土介質中傳播的聲時、頻率和波幅衰減等聲學參數的相對變化，對樁身完整性進行檢測的方法；而聲波透射法檢測中用于發射并接收聲波的器件為聲測換能器，且聲測換能器安置于預埋聲測管內。

聲測換能器是利用陶瓷的壓電效應將超聲波產生的機械振動變為電信號或在電場驅動下產生機械振動從而發出超聲波的器件，而其中，利用陶瓷的壓電效應制成的元件稱為壓電元件。

當電信號頻率接近壓電片的固有頻率時，壓電元件靠逆壓電效應產生機械諧振，諧振頻率主要決定于壓電元件的尺寸和形狀。現有聲測換能器中采用的壓電元件大多使用不同數量的壓電陶瓷圓片組合形成一個長圓柱體，由于壓電陶瓷圓片的機電轉換效能低，為保證聲測換能器必要的機電轉換靈敏度和主頻，需采用直徑較大的壓電陶瓷圓片，進而，導致聲測換能器的直徑較大，用于安置聲測換能器的預埋聲測管也需采用較大直徑。在主頻為30～60kHz條件下，現有聲測換能器的直徑均在25～36mm之間，需采用外徑為60mm，內徑為53mm，壁厚為3.5mm的直徑較大的2″鋼管作為預埋聲測管，預埋聲測管鋼材使用量大，聲波透射法檢測費用高。

實用新型內容

本實用新型實施例提供的一種聲測換能器，可顯著減少預埋聲測管鋼材使用量、降低聲波透射法檢測費用。

為達到上述目的，本實用新型實施例提供了一種聲測換能器，其特征在于，包括：信號輸出電纜、電纜護套、電纜鎖緊卡條、第一環氧樹脂密封體、第二環氧樹脂密封體、前置放大器輸出線、前置放大器、壓電陶瓷管信號輸出線、壓電陶瓷管預壓上卡板、壓電陶瓷管、透聲填充層、薄壁無縫鋼管、預壓底板以及預壓彈簧；其中，

所述預壓彈簧固定在所述薄壁無縫鋼管內壁的底部，所述預壓底板固定在所述預壓彈簧上，所述預壓底板上設置有所述壓電陶瓷管，所述壓電陶瓷管上設置的所述壓電陶瓷管信號輸出線連接至所述前置放大器，在所述壓電陶瓷管與所述薄壁無縫鋼管之間，設置有所述透聲填充層，所述壓電陶瓷管的頂部，設置有所述壓電陶瓷管預壓上卡板，所述壓電陶瓷管預壓上卡板上，設置有所述前置放大器，設置在所述前置放大器上的所述前置放大器輸出線，連接至所述信號輸出電纜；

所述第二環氧樹脂密封體位于所述前置放大器上，將所述前置放大器與所述信號輸出電纜的連接處、所述前置放大器、所述壓電陶瓷管信號輸出線、所述壓電陶瓷管預壓上卡板、所述壓電陶瓷管、所述透聲填充層、所述薄壁無縫鋼管、所述預壓底板以及所述預壓彈簧密封于所述薄壁無縫鋼管內；

所述信號輸出電纜貫穿所述電纜護套及所述電纜鎖緊卡條，所述電纜鎖緊卡條將所述電纜護套固定在所述薄壁無縫鋼管上；

所述第一環氧樹脂密封體將所述信號輸出電纜密封于所述薄壁無縫鋼管內。

較佳地，所述電纜護套及所述電纜鎖緊卡條的中心分別開設有與信號輸出電纜具有相同直徑的通孔。

較佳地，所述信號輸出電纜從所述電纜護套及所述電纜鎖緊卡條的通孔中穿過，一端延伸出聲測換能器，另一端延伸至所述薄壁無縫鋼管內。

較佳地，所述延伸至所述薄壁無縫鋼管內的信號輸出電纜的另一端，與所述前置放大器通過所述前置放大器輸出線相連。

較佳地，所述電纜鎖緊卡條的直徑與薄壁無縫鋼管的管口直徑相同。

較佳地，所述壓電陶瓷管預壓上卡板的中心開設有通孔，壓電陶瓷管上設置的壓電陶瓷管信號輸出線通過通孔連接到前置放大器。

較佳地，所述壓電陶瓷管內部為空心圓柱形結構。

較佳地，進一步包括：螺紋連接頭以及配重塊，其中，

所述配重塊位于所述聲測換能器的底部，所述薄壁無縫鋼管外壁的底部中心開設有螺紋孔，所述螺紋連接頭通過螺紋孔將配重塊與薄壁無縫鋼管連接。

較佳地，所述配重塊兩側開設有用于卡放橡膠扶正器的扶正器裝配卡槽。

較佳地，所述聲測換能器的外徑為19mm，總長度為205mm，壓電陶瓷管長度為100mm。