CN220387042U - 一种高信噪比超声换能器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高信噪比超声换能器，其特征在于，它包括：金属壳，其呈筒状且两端开口；弹簧垫，其固定在金属壳内；胶套，其设置在金属壳内，所述胶套一端与金属壳端部抵靠另一端与弹簧垫抵靠，侧边与金属壳内壁抵靠；匹配层，其安装在胶套内，所述匹配层端部朝外凸出且超出金属壳端部，所述匹配层与金属外壳之间具有间隙；陶瓷片，其安装在匹配层内侧面；所述陶瓷片与胶套之间的空隙处设有PCB板，所述PCB板上设有穿出金属壳另一端的漆包线。其具有适量朝外凸出的匹配层，该处的匹配层部分处于自由状态，匹配层与金属内壁间依靠极少量的胶套接触固定，大幅度减少振动向外部传导，提升信号强度和稳定性。

Description

一种高信噪比超声换能器

技术领域

本实用新型涉及一种高信噪比超声换能器。

背景技术

超声换能器是一种将电磁能转化为机械能(声能)的装置，通常由压电陶瓷或其它磁致伸缩材料制成，常见的超声波清洗器、超声雾化器、B超探头等都是超声换能器的应用实例。

超声换能器即是谐振于超声频率的压电陶瓷，由材料的压电效应将电信号转换为机械振动。医用超声换能器(超声探头)的工作原理大体是相同的，其内部通常都包含一个电的储能元件和一个机械振动系统。当换能器用作发射器时，从激励电源送来的电振荡信号将引起换能器中电储能元件中电场或磁场的变化，这种变化通过某种效应对换能器的机械振动系统产生一个推动力，使其进入振动状态，从而推动与换能器机械振动系统相接触的介质发生振动，向介质中辐射声波。接收声波的过程正好与此相反，外来声波作用在换能器的振动面上，从而使换能器的机械振动系统发生振动，借助某种物理效应，引起换能器储能元件中的电场或磁场发生相应的变化，从而引起换能器的电输出端产生一个相应于声信号的电压和电流。

在现有技术中，我们常采用金属封装的换能器，而金属封装换能器总是存在高气压下漏气、封装后信噪比差的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种高信噪比超声换能器，其具有适量朝外凸出的匹配层，该处的匹配层部分处于自由状态，提升信号强度和稳定性。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种高信噪比超声换能器，其特征在于，它包括：

金属壳，其呈筒状且两端开口；

弹簧垫，其固定在金属壳内；

胶套，其设置在金属壳内，所述胶套一端与金属壳端部抵靠另一端与弹簧垫抵靠，胶套外壁环形凸出与金属壳内壁抵靠

匹配层，其安装在胶套内，所述匹配层端部朝外凸出且超出金属壳端部，所述匹配层与金属外壳之间具有间隙；

陶瓷片，其安装在匹配层内侧面；

所述陶瓷片与胶套之间的空隙处设有PCB板，所述PCB板上设有穿出金属壳另一端的漆包线。

进一步的，所述胶套内灌背衬胶。

进一步的，所述弹簧垫以上的金属壳内灌封胶。

进一步的，所述胶套外壁环形凸出处为环形条，其与金属壳内壁抵靠。

进一步的，所述金属壳内侧壁开有供弹簧垫固定的限位槽。

与现有技术相比，本申请的优点为：其具有适量朝外凸出的匹配层，该处的匹配层部分处于自由状态，提升信号强度和稳定性。

附图说明

图1是本实用新型立体图；

图2是本实用新型剖视图；

图3是胶套示意图；

图中，1、金属壳；11、限位槽；12、弹簧垫；2、匹配层；3、漆包线；4、PCB板；5、胶套；51、环形条；6、陶瓷片。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述。

如图1-3所示，一种高信噪比超声换能器，其特征在于，它包括：

金属壳1，其呈筒状且两端开口；

弹簧垫12，其固定在金属壳1内；

胶套5，其设置在金属壳1内，所述胶套5一端与金属壳1端部抵靠另一端与弹簧垫12抵靠，胶套5外壁环形凸出与金属壳1内壁抵靠；

匹配层2，其安装在胶套5内，所述匹配层2端部朝外凸出且超出金属壳1端部，所述匹配层2与金属外壳之间具有间隙；

上述结构中，匹配层2侧壁与金属外壳间留有间隙并且适量外凸(理论上外凸越多性能越好，但由于受到后端使用的限制，因此一般综合考量)能够使得起发射和接收超声波信号的匹配层2部分处于自由状态，提升信号强度和稳定性；

陶瓷片6，其安装在匹配层2内侧面；

所述陶瓷片6与胶套5之间的空隙处设有PCB板4，所述PCB板4上设有穿出金属壳1另一端的漆包线3。采用漆包线3进行引出，解决导线漏气问题

所述胶套5内灌背衬胶。

所述弹簧垫12以上的金属壳1内灌封胶。

所述胶套5外壁环形凸出处为环形条51，其与金属壳1内壁抵靠。

胶套5外壁加两个环形条与金属壳1内壁抵靠，既能径向定位，又能将接触面积做到最小。

匹配层2与金属壳1内壁间依靠极少量的胶套5接触固定，大幅度减少振动向外部传导。

胶套5硬度选择ShoreA 40～70，匹配层2与金属壳1间无任何硬接触，起到减少干扰的作用；

同时远离漆包线3端的胶套5通过设置环形条51呈部分接触的方式，满足限位要求的同时进一步减少干扰。

所述金属壳1内侧壁开有供弹簧垫12固定的限位槽11。

金属壳1内部合适位置(与胶套5齐平接触)开限位槽11，利用弹簧垫12对内部器件进行限位，起到大幅度提升耐压能力的作用。

以上本实用新型的技术方案，针对现有技术解决方案过于单一的技术问题，提供了显著不同于现有技术的解决方案，而本申请技术方案中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，不再赘述。

以上实施例中的技术方案已经对本实用新型的内容进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他的实施例，都属于本实用新型保护的范围。

Claims (5)

1.一种高信噪比超声换能器，其特征在于，它包括：

金属壳，其呈筒状且两端开口；

弹簧垫，其固定在金属壳内；

胶套，其设置在金属壳内，所述胶套一端与金属壳端部抵靠另一端与弹簧垫抵靠，胶套外壁环形凸出与金属壳内壁抵靠；

匹配层，其安装在胶套内，所述匹配层端部朝外凸出且超出金属壳端部，所述匹配层与金属外壳之间具有间隙；

陶瓷片，其安装在匹配层内侧面；

所述陶瓷片与胶套之间的空隙处设有PCB板，所述PCB板上设有穿出金属壳另一端的漆包线。

2.根据权利要求1所述的一种高信噪比超声换能器，其特征在于：所述胶套内灌背衬胶。

3.根据权利要求1所述的一种高信噪比超声换能器，其特征在于：所述弹簧垫以上的金属壳内灌封胶。

4.根据权利要求1所述的一种高信噪比超声换能器，其特征在于：所述胶套外壁环形凸出处为环形条，其与金属壳内壁抵靠。

5.根据权利要求1所述的一种高信噪比超声换能器，其特征在于，所述金属壳内侧壁开有供弹簧垫固定的限位槽。