[發(fā)明專利]超聲衍射法探頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410114659.X
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN103901113A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設計）人: 周南岐;王鉦清
• 申請（專利權）人: 常州市常超電子研究所有限公司
• 主分類號: G01N29/24
• 分類號: G01N29/24
• 代理公司: 常州市英諾創(chuàng)信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 王美華

技術領域

本發(fā)明涉及一種超聲衍射法探頭。

背景技術

目前，國內外對鋼板的無損檢測，多以超聲波探傷作為檢測其內在質量的手段。超聲波換能器是實現(xiàn)電能和聲能相互轉換的一種器件，并且也是實現(xiàn)超聲波檢測的關鍵部件，其中實現(xiàn)電能和聲能相互轉換的是晶片（壓電陶瓷）。但是由于晶片的聲阻抗與楔塊之間的聲阻抗相差較大，超聲經(jīng)不同阻抗界面?zhèn)鞑ィ瑢a生反射，會增加能量損耗并影響分辨力，會導致成像時分辨率差的問題，影響鋼板內在損傷的判斷。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是：克服現(xiàn)有技術中超聲衍射法探頭分辨率不足的問題，提供一種超聲波衍射法探頭。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種超聲波衍射法探頭，所述的探頭包括楔塊、第一聲阻抗匹配層、第二聲阻抗匹配層、晶片、匹配電感、探頭外殼、探頭接口和吸聲填充料；所述的楔塊斜面上具有凹槽，所述的凹槽底面依次貼合有第一聲阻抗匹配層、第二聲阻抗匹配層和晶片；所述的第一聲阻抗匹配層、第二聲阻抗匹配層和晶片通過探頭外殼封裝在凹槽內，所述的探頭外殼頂部開設有安裝探頭接口的通孔，所述探頭接口的芯線柱通過導電導線連接在晶片底面，探頭接口的外壁通過導線連接在晶片頂面，所述的匹配電感安裝在兩根導線之間，并與晶片并聯(lián)。采用兩層聲阻抗匹配層能夠有效匹配晶片與楔塊，減小能量損耗，提高探頭的分辨率。

進一步地，所述的晶片由若干壓電陶瓷片陣列而成，每個壓電陶瓷片為一個單元，陣列中各單元發(fā)射的超聲波疊加形成新的波陣面，可以靈活、便捷而有效地控制聲束形狀和聲壓分布。

作為優(yōu)選，所述的探頭外殼內填充有吸聲填充材料，吸聲填充材料可消除反射的干擾，進一步提高探頭分辨率。

本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明采用兩層聲阻抗匹配層，能夠有效匹配晶片與楔塊，減小能量損耗，提高探頭的分辨率。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本申請超聲衍射法探頭的結構示意圖；

圖中：1.楔塊，2.第一聲阻抗匹配層，3.第二聲阻抗匹配層，4.晶片，5.匹配電感，6.探頭外殼，7.探頭接口，8.填充材料，9.凹槽，10.導線。

具體實施方式

現(xiàn)在結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結構，因此其僅顯示與本發(fā)明有關的構成。

實施例1

所述的探頭包括楔塊1、第一聲阻抗匹配層2、第二聲阻抗匹配層3、晶片4、匹配電感5、探頭外殼6和探頭接口7；所述的楔塊1斜面上具有凹槽9，所述的凹槽9底面依次貼合有第一聲阻抗匹配層2、第二聲阻抗匹配層3和晶片4；所述的第一聲阻抗匹配層2、第二聲阻抗匹配層3和晶片4通過探頭外殼6封裝在凹槽9內，所述的探頭外殼6頂部開設有安裝探頭接口7的通孔，所述探頭接口7的芯線柱通過導線10連接在晶片4底面，探頭接口7的外壁通過導線10連接在晶片4頂面，所述的匹配電感5安裝在兩根導線5之間，并與晶片4并聯(lián)。采用兩層聲阻抗匹配層2、3能夠有效匹配晶片4與楔塊1，減小能量損耗，提高探頭的分辨率。

進一步地，所述的晶片4由若干壓電陶瓷片陣列而成，每個壓電陶瓷片為一個單元，陣列中各單元發(fā)射的超聲波疊加形成新的波陣面，可以靈活、便捷而有效地控制聲束形狀和聲壓分布。

實施例2

作為本申請的一個改進，所述的探頭外殼6內填充有吸聲填充材料8。吸聲填充材料8可消除反射的干擾，進一步提高探頭分辨率。