CN209810601U - 一种低频压电超声换能器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低频压电超声换能器，包括背衬块、压电层、匹配层一、匹配层二、上电极引线、下电极引线、灌封胶、外壳、插座，所述的压电层放置在外壳内，填缝胶填充在上表面的刻槽中，所述的匹配层一粘结在压电层的底部，匹配层二粘结在匹配层一的底部，所述的背衬块粘结在压电层的顶部，所述的上电极引线焊接在压电层的上表面，下电极引线焊接在压电层的下表面，所述的上电极引线和下电极引线与插座连接，插座通过灌封胶固定在外壳的顶部，其设计科学合理，结构简单，使用方便。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种低频压电超声换能器，属于压电超声换能器技术领域。
背景技术：
压电超声换能器，也称超声探头，是超声检测系统的最核心的部件，其工作方式是压电晶片受电脉冲信号的激励产生超声波，超声波经过匹配层传入被检测对象中，遇到不同声阻抗的界面发生反射，反射回来的超声波信号再次经过匹配层传入压电晶片，此时超声波又被转换成电信号，最后通过检测系统分析来判断检测结果。
压电超声换能器的基本结构，包括压电层，匹配层，背衬块，屏蔽套，外壳。压电层一般是压电陶瓷、压电复合材料、压电单晶等材料；匹配层以及背衬块主要是环氧树脂和金属或者陶瓷粉末混合固化成型的高分子复合材料。压电晶片受电信号激励在正负极界面产生超声波并传入匹配层、待检测物体和背衬层。压电材料与高分子复合材料的热膨胀系数和力学性能参数存在较大的差异，尤其是低频(<500kHz)超声换能器，压电层和匹配层厚度相对较大，由于这种失配致使当换能器所处环境温度变化比较剧烈或者受到外力冲击时压电层和匹配层、背衬层的粘结界面会产生巨大的内应力，以至于粘结处发生脱胶，甚至晶片产生开裂，最终导致换能器的声学性能失效，严重影响换能器的长期服役性能和使用寿命。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种低频压电超声换能器，解决因环境温度剧烈变化或者外力严重冲击导致换能器性能失效的问题。
本实用新型提供一种低频超声换能器，包括背衬块、压电层、匹配层一、匹配层二、上电极引线、下电极引线、灌封胶、外壳、插座，所述的压电层放置在外壳内，填缝胶填充在下表面的刻槽中，所述的匹配层一粘结在压电层的底部，匹配层二粘结在匹配层一的底部，所述的背衬块粘结在压电层的顶部，所述的上电极引线焊接在压电层的上表面，下电极引线焊接在压电层的下表面，所述的上电极引线和下电极引线与插座连接，插座通过灌封胶固定在外壳的顶部。
进一步，所述背衬块为钨粉和环氧树脂混合固化成型的高分子复合材料，厚度为10-20毫米。
进一步，所述压电层为压电陶瓷晶片，厚度为3-20毫米。
进一步，所述的匹配层一为氧化铝、石英粉和环氧树脂混合固化成型的高分子复合材料，厚度1-3.5毫米。进一步，所述匹配层二为环氧树脂固化成型的高分子材料，厚度为1-5毫米。
进一步，所述压电层上表面被切割成若干部分，切割槽口的宽度 0.2-0.5mm。
进一步，所述填缝胶为一种高韧性硅橡胶。
本实用新型的有益效果为：本实用新型解决因环境温度剧烈变化或者外力严重冲击导致换能器性能失效的问题。
附图说明
为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1-1插座；1-2灌封胶；1-3背衬块；1-4下电极引线；1-5压电层；1-6匹配层二；1-7匹配层一；1-8填缝胶；1-9外壳；1-10上电极的引线。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
如图1所示，一种低频超声换能器，包括背衬块1-3、压电层1-5、匹配层一1-7、匹配层二1-6、上电极引线1-10、下电极引线1-4、灌封胶1-2、外壳1-9、插座1-1，所述的压电层1-5放置在外壳1-9内，填缝胶1-8填充在下表面的刻槽中，所述的匹配层一1-7粘结在压电层1-5 的底部，匹配层二1-6粘结在匹配层一1-7的底部，所述的背衬块1-3 粘结在压电层1-5的顶部，所述的上电极引线1-10焊接在压电层1-5的上表面，下电极引线1-4焊接在压电层1-5的下表面，所述的上电极引线1-10和下电极引线1-4与插座1-1连接，插座1-1通过灌封胶1-2固定在外壳1-9的顶部。
具体地，所述背衬块1-3为钨粉和环氧树脂混合固化成型的高分子复合材料，厚度为10-20毫米，所述压电层1-5为压电陶瓷晶片，厚度为3-20毫米，所述的匹配层一1-7为氧化铝、石英粉和环氧树脂混合固化成型的高分子复合材料，厚度1-3.5毫米，所述匹配层二1-6为环氧树脂固化成型的高分子材料，厚度为1-5毫米。所述压电层上表面被切割成若干部分，切割槽口的宽度0.2-0.5mm。所述填缝胶为一种高韧性硅橡胶。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征、本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种低频压电超声换能器，其特征在于:包括背衬块、压电层、匹配层一、匹配层二、上电极引线、下电极引线、灌封胶、外壳、插座，所述的压电层放置在外壳内，填缝胶填充在下表面的缝隙中，所述的匹配层一粘结在压电层的底部，匹配层二粘结在匹配层一的底部，所述的背衬块粘结在压电层的顶部，所述的上电极引线焊接在压电层的上表面，下电极引线焊接在压电层的下表面，所述的上电极引线和下电极引线与插座连接，插座通过灌封胶固定在外壳的顶部。
2.根据权利要求1所述的一种低频压电超声换能器，其特征在于：所述背衬块为钨粉和环氧树脂混合固化成型的高分子复合材料，厚度为10-20毫米。
3.根据权利要求1所述的一种低频压电超声换能器，其特征在于：所述压电层为压电陶瓷晶片，厚度为3-20毫米。
4.根据权利要求1所述的一种低频压电超声换能器，其特征在于：所述的匹配层一为氧化铝、石英粉和环氧树脂混合固化成型的高分子复合材料，厚度1-3.5毫米。
5.根据权利要求1所述的一种低频压电超声换能器，其特征在于：所述匹配层二为环氧树脂固化成型的高分子材料，厚度为1-5毫米。
6.根据权利要求1所述的一种低频压电超声换能器，其特征在于压电层上表面被切割成若干部分，切割槽口的宽度0.2-0.5mm。
7.根据权利要求1所述的一种低频压电超声换能器，其特征在于：所述填缝胶为一种高韧性硅橡胶。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920176093.1U CN209810601U (zh) | 2019-02-01 | 2019-02-01 | 一种低频压电超声换能器 |
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| CN201920176093.1U CN209810601U (zh) | 2019-02-01 | 2019-02-01 | 一种低频压电超声换能器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209810601U true CN209810601U (zh) | 2019-12-20 |
Family
ID=68872789
Family Applications (1)
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| CN201920176093.1U Active CN209810601U (zh) | 2019-02-01 | 2019-02-01 | 一种低频压电超声换能器 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN209810601U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112024343A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-12-04 | 温州大学 | 一种可用于沥青路面损伤监测的压电超声换能器及其制备方法 |
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2019
- 2019-02-01 CN CN201920176093.1U patent/CN209810601U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112024343A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-12-04 | 温州大学 | 一种可用于沥青路面损伤监测的压电超声换能器及其制备方法 |
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