[发明专利]具有塑性匹配层的换能器的系统和方法

权利要求书

1.一种换能器，包括：

壳体，其具有近端、远端和内部容积，所述壳体联接到超声测量仪的卷筒；

塑性匹配层，其具有外表面和内表面，所述塑性匹配层密封到所述壳体的所述远端并封闭所述远端；以及

换能器元件，其邻接所述塑性匹配层的所述内表面。

2.如权利要求1中所述的换能器，其中所述塑性匹配层包围所述壳体的所述远端。

3.如权利要求1中所述的换能器，进一步包括：

所述壳体的所述远端的外侧上的周向脊；

其中所述塑性匹配层联接在所述周向脊上。

4.如权利要求1中所述的换能器，进一步包括：

所述壳体的所述远端的外侧上的周向槽；

其中所述塑性匹配层联接在所述周向脊上。

5.如权利要求1中所述的换能器，进一步包括：

所述壳体的所述远端上的锥形；

其中所述塑性匹配层联接在所述锥形上。

6.如权利要求1中所述的换能器，其中所述换能器元件为所述塑性匹配层提供结构支撑。

7.如权利要求1中所述的换能器，其中所述塑性匹配层具有处在所述换能器的声阻抗与被测介质的声阻抗之间的声阻抗。

8.如权利要求1中所述的换能器，其中所述塑性匹配层具有比所述壳体的热膨胀系数更大的热膨胀系数。

9.如权利要求1中所述的换能器，进一步包括：

电气销，其布置在所述壳体的所述近端上；

其中所述电气销联接到所述换能器元件；以及

其中所述电气销被密封到所述壳体。

10.一种超声测量仪，包括：

卷筒，其具有用于被测流体的内部流动路径；以及

换能器，其与所述卷筒处于操作关系，所述换能器包括：

壳体，其限定内部容积；

塑性匹配层，其将所述壳体的所述内部容积与被测流体分离，其中所述塑性匹配层具有处在压电晶体的声阻抗与被测流体的声阻抗之间的声阻抗；以及

换能器元件，其邻接所述塑性匹配层的内表面。

11.如权利要求10中所述的超声测量仪，进一步包括：

贯穿所述卷筒的换能器端口；

其中所述换能器通过螺纹联接而联接到所述换能器端口。

12.如权利要求10中所述的超声测量仪，其中所述内部容积基本处在大气压力下。

13.如权利要求10中所述的超声测量仪，其中所述换能器元件被构造为基本防止所述塑性匹配层向内翘曲。

14.如权利要求10中所述的超声测量仪，进一步包括偏置机构，所述偏置机构朝着所述塑性匹配层偏置所述压电元件。

15.一种方法，包括：

生成超声信号；

传播所述超声信号通过塑性匹配层；以及

将所述声信号传给超声测量仪内的流体。

16.如权利要求15中所述的方法，其中生成进一步包括通过换能器元件生成所述超声信号。

17.如权利要求16中所述的方法，其中生成进一步包括通过压电换能器生成所述超声信号。

18.如权利要求15中所述的方法，进一步包括通过换能器元件接收所述超声信号。

19.一种方法，包括：

提供具有近端和远端的换能器壳体；以及

将塑料结合到所述换能器壳体的所述远端，所述塑料流体密封所述远端并封闭所述远端；其中结合进一步包括：

将包括脱模剂的柱体插入所述换能器壳体中；

将塑料结合到所述换能器壳体的所述远端上；以及

当所述塑料硬化时移除所述柱体。

20.如权利要求19中所述的方法，其中结合进一步包括从由如下步骤组成的组中选择的一个或多个步骤：将所述塑料结合到所述换能器壳体的外表面上接近所述远端的周向脊；将所述塑料结合到所述换能器壳体的外表面上接近所述远端的周向槽；以及将所述塑料结合到所述换能器壳体的外表面上接近所述远端的锥形。