一种用于混凝土材料检测的超声相控阵换能器及制作方法

摘要

本发明公开了一种用于混凝土材料检测的超声相控阵换能器及制作方法，每个阵元包括四层PZT片和基体材料，垂直于阵元排列方向的每个阵元的侧面设有金属电极层；阵元为具有正交异性性能的压电复合材料；先采用切割机对整块PZT片按45°方向切割，按极性相反用导电胶粘贴，灌注非导电环氧树脂，待固化后打磨光滑至出现电极，在垂直于阵元排列方向的每个阵元的侧面印刷金属电极层，沿阵元长度方向切割得到单个阵元；将阵元在同一平面等间距排列整齐，灌注环氧树脂充满整个阵元间隙，阵元粘贴于保护层上后焊接导线，浇铸10mm厚的钨粉与环氧树脂混合物背衬层。本发明正交异性比高，灵敏度好，频带宽，可应用于混凝土材料损伤检测。

主权项

一种用于混凝土材料检测的超声相控阵换能器，包括位于最底端的保护层（2）、固定于保护层（2）上表面的8个以上用压电复合材料制备的驱动/传感阵元（1）、固定于驱动/传感阵元（1）上表面的背衬层（3）；每个驱动/传感阵元（1）上有一对正负级导线（4）与阵元电极相连，导线的另一端穿过背衬层（3）引出，整个换能器为密封连接，保证整体压电性能，其特征是：每个阵元由上下四层PZT片通过具有导电和粘性的基体材料连接而成，垂直于阵元排列方向的每个阵元的侧面设置有与PZT片阻抗相匹配的金属电极层；阵元为具有正交异性性能的压电复合材料。