半圓形超聲波探頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及超聲波探頭技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種半圓形超聲波探頭。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲波是一種振動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波，由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的，它具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。超聲波對(duì)液體、固體的穿透本領(lǐng)很大，尤其是在陽(yáng)光不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波，碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)?；诔暡ㄌ匦匝兄频膫鞲衅鞣Q為“超聲波傳感器”，廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國(guó)防、生物醫(yī)學(xué)等方面。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)鋼板的無損檢測(cè)，多以超聲波探傷作為檢測(cè)其內(nèi)在質(zhì)量的手段。超聲波探頭是利用超聲波的特性研制而成的探傷傳感器。超聲波換能器是實(shí)現(xiàn)電能和聲能相互轉(zhuǎn)換的一種器件，并且也是實(shí)現(xiàn)超聲波檢測(cè)的關(guān)鍵部件，其中實(shí)現(xiàn)電能和聲能相互轉(zhuǎn)換的是壓電晶片。但是由于壓電晶片在工作過程中起振后如果振動(dòng)時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)增加脈沖寬度，降低晶片得分辨率；另外，超聲波在傳播過程中遇到介質(zhì)界面會(huì)發(fā)生反射和折射，在晶片的向背面或者前面會(huì)存在多余的超聲波，這部分超聲波將會(huì)干擾晶片的正常測(cè)量，會(huì)增加能量損耗并影響分辨力，會(huì)導(dǎo)致成像時(shí)分辨率差的問題，影響測(cè)量精度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型提供一種半圓形超聲波探頭，采用圓柱體的芯體，使反射的超聲波在圓柱面上進(jìn)行多次的反射和折射，實(shí)現(xiàn)雜波的吸收。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所要采用的技術(shù)方案是:一種半圓形超聲波探頭，包括殼體、芯體、壓電晶片和探頭接口，所述壓電晶片與所述探頭接口線路連接，所述芯體置于所述殼體內(nèi)，所述芯體為圓柱體，所述圓柱體的側(cè)面上設(shè)有入射面和探頭接口凹槽，所述入射面所在平面與所述探頭接口凹槽底面所在平面相交形成入射角，所述探頭接口與壓電晶片的連接端置于所述凹槽中，所述探頭接口與壓電晶片相對(duì)的一端伸出殼體外部。
[0006]具體的，所述入射角為45°或60°。
[0007]進(jìn)一步，所述探頭接口包括接口外殼和置于所述接口外殼內(nèi)的電極，所述電極通過導(dǎo)線與所述壓電晶片連接。
[0008]進(jìn)一步，所述探頭接口還包括吸收塊，所述吸收塊設(shè)于所述壓電晶片與所述電極之間，所述導(dǎo)線貫穿所述吸收塊與所述壓電晶片和電極連接。吸收塊可以抑制不需要的振動(dòng)和吸收雜波，減少脈沖寬度，提高分辨率，同時(shí)還可以起到支撐壓電晶片的安放的作用。
[0009]進(jìn)一步，為了更加有效的吸收反射回來的超聲波，所述芯體與所述殼體之間設(shè)有吸收塊。
[0010]具體的，所述吸收塊采用環(huán)氧樹脂粉和鎢粉制成。
[0011]具體的，所述芯體的材料為有機(jī)玻璃。所述芯體用于超聲波傳播，并實(shí)現(xiàn)波形的轉(zhuǎn)換，因?yàn)橛袡C(jī)玻璃聲學(xué)性能良好、易加工成形，因此，采用機(jī)玻璃作為芯體。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型提供的一種半圓形超聲波探頭，采用圓柱體的芯體，使反射的超聲波在圓柱面上進(jìn)行多次的反射和折射，實(shí)現(xiàn)雜波的吸收。另外，在壓電晶片的背面增加吸收塊可以抑制不需要的振動(dòng)和吸收雜波，減少脈沖寬度，提高分辨率，同時(shí)還可以起到支撐壓電晶片的安放的作用。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0014]圖1是本實(shí)用新型的半圓形超聲波探頭一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本實(shí)用新型的半圓形超聲波探頭另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是圖1中探頭接口的放大示意圖。
[0017]圖中:1、殼體，2、芯體，3、壓電晶片，4、探頭接口，5、入射面，6、凹槽，7、入射角，8、接口外殼，9、電極，10、吸收塊，11、導(dǎo)線。
【具體實(shí)施方式】
[0018]現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說明。此圖為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0019]如圖1-3所示，本實(shí)用新型的一種半圓形超聲波探頭，包括殼體1、芯體2、壓電晶片3和探頭接口 4，所述壓電晶片3與所述探頭接口 4線路連接，所述芯體2置于所述殼體I內(nèi)，所述芯體I為圓柱體，所述圓柱體的側(cè)面上設(shè)有入射面5和探頭接口凹槽6，所述入射面5所在平面與所述探頭接口凹槽6底面所在平面相交形成入射角7，所述探頭接口 4與壓電晶片3的連接端置于所述凹槽6中，所述探頭接口 4與壓電晶片3相對(duì)的一端伸出殼體外部。本實(shí)用新型中入射角為45°或60°，芯體I采用聲學(xué)性能良好、易加工成形的有機(jī)玻璃制成。
[0020]探頭接口 4包括接口外殼8、置于所述接口外殼8內(nèi)的電極9以及設(shè)于所述壓電晶片3與所述電極9之間的吸收塊10，所述電極9通過貫穿所述吸收塊10的導(dǎo)線11與所述壓電晶片3連接。吸收塊10可以抑制不需要的振動(dòng)和吸收雜波，減少脈沖寬度，提高分辨率，同時(shí)還可以起到支撐壓電晶片3的安放的作用。為了更加有效的吸收反射回來的超聲波，芯體I與殼體2之間也設(shè)有吸收塊10。本實(shí)用新型中吸收塊10采用環(huán)氧樹脂粉和鎢粉制成。
[0021]以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)的工作人員完全可以在不偏離本實(shí)用新型的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí)用新型的技術(shù)范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種半圓形超聲波探頭，包括殼體、芯體、壓電晶片和探頭接口，所述壓電晶片與所述探頭接口線路連接，所述芯體置于所述殼體內(nèi)，其特征在于:所述芯體為圓柱體，所述圓柱體的側(cè)面上設(shè)有入射面和探頭接口凹槽，所述入射面所在平面與所述探頭接口凹槽底面所在平面相交形成入射角，所述探頭接口與壓電晶片的連接端置于所述凹槽中，所述探頭接口與壓電晶片相對(duì)的一端伸出殼體外部。2.如權(quán)利要求1所述的半圓形超聲波探頭，其特征在于:所述入射角為45°或60°。3.如權(quán)利要求1所述的半圓形超聲波探頭，其特征在于:所述探頭接口包括接口外殼和置于所述接口外殼內(nèi)的電極，所述電極通過導(dǎo)線與所述壓電晶片連接。4.如權(quán)利要求3所述的半圓形超聲波探頭，其特征在于:所述探頭接口還包括吸收塊，所述吸收塊設(shè)于所述壓電晶片與所述電極之間，所述導(dǎo)線貫穿所述吸收塊與所述壓電晶片和電極連接。5.如權(quán)利要求1所述的半圓形超聲波探頭，其特征在于:所述芯體與所述殼體之間設(shè)有吸收塊。6.如權(quán)利要求4或5所述的半圓形超聲波探頭，其特征在于:所述吸收塊采用環(huán)氧樹脂粉和媽粉制成。7.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的半圓形超聲波探頭，其特征在于:所述芯體的材料為有機(jī)玻璃。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種半圓形超聲波探頭，包括殼體、芯體、壓電晶片和探頭接口，所述壓電晶片與所述探頭接口線路連接，所述芯體置于所述殼體內(nèi)，所述芯體為圓柱體，所述圓柱體的側(cè)面上設(shè)有入射面和探頭接口凹槽，所述入射面所在平面與所述探頭接口凹槽底面所在平面相交形成入射角，所述探頭接口與壓電晶片的連接端置于所述凹槽中，所述探頭接口與壓電晶片相對(duì)的一端伸出殼體外部。本實(shí)用新型提供的半圓形超聲波探頭，采用圓柱體的芯體，使反射的超聲波在圓柱面上進(jìn)行多次的反射和折射，實(shí)現(xiàn)雜波的吸收。
【IPC分類】G01N29/24
【公開號(hào)】CN204758547
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520512743
【發(fā)明人】王鉦清
【申請(qǐng)人】常州市常超電子研究所有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年7月15日