[實用新型]一種低頻壓電超聲換能器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920176093.1
• 申請日: 2019-02-01
• 公開（公告）號: CN209810601U
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發(fā)明（設計）人: 劉東旭;周學農(nóng);賈鑫
• 申請（專利權）人: 平拓(上海)新材料科技有限公司
• 主分類號: B06B1/06
• 分類號: B06B1/06;G01N29/24;G01N29/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種低頻壓電超聲換能器，包括背襯塊、壓電層、匹配層一、匹配層二、上電極引線、下電極引線、灌封膠、外殼、插座，所述的壓電層放置在外殼內(nèi)，填縫膠填充在上表面的刻槽中，所述的匹配層一粘結在壓電層的底部，匹配層二粘結在匹配層一的底部，所述的背襯塊粘結在壓電層的頂部，所述的上電極引線焊接在壓電層的上表面，下電極引線焊接在壓電層的下表面，所述的上電極引線和下電極引線與插座連接，插座通過灌封膠固定在外殼的頂部，其設計科學合理，結構簡單，使用方便。

技術領域：

本實用新型涉及一種低頻壓電超聲換能器，屬于壓電超聲換能器技術領域。

背景技術：

壓電超聲換能器，也稱超聲探頭，是超聲檢測系統(tǒng)的最核心的部件，其工作方式是壓電晶片受電脈沖信號的激勵產(chǎn)生超聲波，超聲波經(jīng)過匹配層傳入被檢測對象中，遇到不同聲阻抗的界面發(fā)生反射，反射回來的超聲波信號再次經(jīng)過匹配層傳入壓電晶片，此時超聲波又被轉換成電信號，最后通過檢測系統(tǒng)分析來判斷檢測結果。

壓電超聲換能器的基本結構，包括壓電層，匹配層，背襯塊，屏蔽套，外殼。壓電層一般是壓電陶瓷、壓電復合材料、壓電單晶等材料；匹配層以及背襯塊主要是環(huán)氧樹脂和金屬或者陶瓷粉末混合固化成型的高分子復合材料。壓電晶片受電信號激勵在正負極界面產(chǎn)生超聲波并傳入匹配層、待檢測物體和背襯層。壓電材料與高分子復合材料的熱膨脹系數(shù)和力學性能參數(shù)存在較大的差異，尤其是低頻(<500kHz)超聲換能器，壓電層和匹配層厚度相對較大，由于這種失配致使當換能器所處環(huán)境溫度變化比較劇烈或者受到外力沖擊時壓電層和匹配層、背襯層的粘結界面會產(chǎn)生巨大的內(nèi)應力，以至于粘結處發(fā)生脫膠，甚至晶片產(chǎn)生開裂，最終導致?lián)Q能器的聲學性能失效，嚴重影響換能器的長期服役性能和使用壽命。

實用新型內(nèi)容

針對上述問題，本實用新型要解決的技術問題是提供一種低頻壓電超聲換能器，解決因環(huán)境溫度劇烈變化或者外力嚴重沖擊導致?lián)Q能器性能失效的問題。

本實用新型提供一種低頻超聲換能器，包括背襯塊、壓電層、匹配層一、匹配層二、上電極引線、下電極引線、灌封膠、外殼、插座，所述的壓電層放置在外殼內(nèi)，填縫膠填充在下表面的刻槽中，所述的匹配層一粘結在壓電層的底部，匹配層二粘結在匹配層一的底部，所述的背襯塊粘結在壓電層的頂部，所述的上電極引線焊接在壓電層的上表面，下電極引線焊接在壓電層的下表面，所述的上電極引線和下電極引線與插座連接，插座通過灌封膠固定在外殼的頂部。

進一步，所述背襯塊為鎢粉和環(huán)氧樹脂混合固化成型的高分子復合材料，厚度為10-20毫米。

進一步，所述壓電層為壓電陶瓷晶片，厚度為3-20毫米。

進一步，所述的匹配層一為氧化鋁、石英粉和環(huán)氧樹脂混合固化成型的高分子復合材料，厚度1-3.5毫米。進一步，所述匹配層二為環(huán)氧樹脂固化成型的高分子材料，厚度為1-5毫米。

進一步，所述壓電層上表面被切割成若干部分，切割槽口的寬度 0.2-0.5mm。

進一步，所述填縫膠為一種高韌性硅橡膠。

本實用新型的有益效果為：本實用新型解決因環(huán)境溫度劇烈變化或者外力嚴重沖擊導致?lián)Q能器性能失效的問題。

附圖說明

為了易于說明，本實用新型由下述的具體實施及附圖作以詳細描述。

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖中：1-1插座；1-2灌封膠；1-3背襯塊；1-4下電極引線；1-5壓電層；1-6匹配層二；1-7匹配層一；1-8填縫膠；1-9外殼；1-10上電極的引線。

具體實施方式