一种组合式超声波收发一体换能器

摘要

本发明中的组合式收发一体换能器，采用频率为20KH_Z～200KH_Z的超声波，增加了换能元件，考虑了换能器中元件之间相互匹配优化问题，对应每个晶片都配有各自独立的耦合装置，相互间由隔音层进行隔离，极大降低了晶片间的串扰影响，可满足大功率测量的要求，特别适用于类似混凝土等声阻较大的非金属材料的超声检测；通过一体化驱动电路，实现对换能装置工作模式的选择和转换，能满足超声检测过程中的适应性要求，可根据不同的被测材料，选择相应的工作模式。另外，本发明中的组合式超声波换能装置的耦合装置中加入了耦合弹簧，与大功率工作模式配合，可使超声波能有效地传入工件，实现良好的干耦合测量。

主权项

一种组合式超声波收发一体换能器，装置整体内部包括四个轴对称的圆柱形腔体，腔体之间由吸音材料形成的隔音层分割，每个腔体沿轴向从上到下由吸音材料、压电晶片独立封装体和耦合装置组成，腔体的上部是一体化驱动电路，装置整体由圆柱形外壳封装成一体；压电晶片独立封装体由保护套、阻尼块和压电晶片组成，四个压电晶片封装体倾斜对称安装于四个腔体中，压电晶片分为两组工作，四片压电晶片中相互间隔的两片压电晶片作为一组压电晶片，两组压电晶片中的一组压电晶片作为发射晶片，另外一组压电晶片作为接收晶片；压电晶片独立封装体中的保护套是由金属制成的圆柱形壳体，上表面有一个开孔，用于穿过导线，导线用来连接一体化驱动电路和压电晶片；无下表面，压电晶片直接与耦合装置的延时块接触；耦合装置从上到下由延时块，耦合弹簧和耦合块组成；延迟块是由有机玻璃制成的锲形块，耦合块由耐磨橡胶和塑料膜组成，金属制成的耦合弹簧位于延时块的下方，耦合块的上方，与延时块和耦合块通过预应力压紧；一体化驱动电路由控制器，四通道可控模拟开关，和信号处理环节组成；其中，信号处理环节由选通控制和功率模块电路组成。