[发明专利]有调压装置的超声波探头

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种超声波探头，具体为一种有调压装置的超声波探头，以实现根据超声波探头内部压力变化，自动调节超声波探头内部压力在适当范围内。

二、背景技术

目前，公知的超声波探头没有设置调压装置。超声波探头在工作过程中，内部器件会产生热量，导致灌封于超声波探头内部的超声耦合剂受热膨胀，使得超声波探头内部压力增大。当超声波探头的塑料外壳以及塑料外壳连接处不能承受这个增大的压力时，会使得超声波探头的塑料外壳或外壳连接处出现破裂。致使灌封于超声波探头内部的超声耦合剂从破裂处溢出，影响超声波探头的后续使用。

三、发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，设计一种能根据超声波探头内部压力变化，自动调节超声波探头内部压力在适当范围内的有调压装置的超声波探头。

本发明的基本思路是：测算超声耦合剂热膨胀系数作为一个计算参数。测量超声波探头在极端环境(相关标准规定的最高使用温度)下正常工作时，探头内部温度的上升幅度。用探头内部温度的上升幅度乘以计算参数得到超声波探头在极端环境下正常工作时探头内部的体积变化幅度。将这个体积变化幅度作为调压装置(气囊)的有效容积。根据这个有效容积参考一定的容积余量和与超声波探头的连接，制作减压气囊。将气囊与超声波探头进行连接，对超声波探头内部的压力变化进行调节。

A、超声耦合剂的热膨胀系数为α，根据热膨胀系数的计算公式：

α=ΔVV×ΔT]]>

式中：α-为热膨胀系数；ΔV-为体积变化量；V-为初始体积；ΔT-为温度变化量。通过计算可以得到超声耦合剂在极端温度环境下正常工作时的体积变化。

B、所设计的减压气囊考虑到气囊内部的空气在连接时不可能完全排出，可以为气囊考虑10％的富余容积，所以气囊的容积为：

V_Q＝110％V₁

C、将气囊内部气体尽量排出后，将气囊与超声波探头连接、固定，密合超声波探头的外壳。

本发明采用的具体技术方案是：一种有调压装置的超声波探头，包括带上壳体的超声波探头，超声波探头中设有超声耦合剂容器，其特征在于：设有带气囊连接头的气囊，超声耦合剂容器上连接有与超声耦合剂容器连通的气囊连接装置，气囊连接头与气囊连接装置连通。

气囊构成调压装置。

工作原理如下：

在初始温度下，超声波探头未开始工作时。气囊内部的空气由于在连接安装时被排出，气囊处于干瘪状态；

当环境温度升高，或者是超声波探头开始工作并产生热量后，超声耦合剂受热开始膨胀，此时超声波探头内部的超声耦合剂体积膨胀，进入到气囊中。气囊被膨胀后的超声耦合剂充填。避免了受热后膨胀的体积对超声波探头外壳(如塑料做的上壳体)以及外壳连接处造成破坏性的压力。

当环境温度降低，或者是超声波探头停止工作后，随着热量的散失，超声耦合剂体积开始收缩，气囊内部耦合剂回到超声波探头内。

气囊也可以用毛细管做等效替代：

用一根毛细管替代气囊，在一定的温度范围内也可以起到调节超声波探头内部压力的作用。毛细管直接与探头内部联通。当超声波探头未工作时，外部压力大于超声波内部压力，超声波探头内的超声耦合液不会因为重力的作用流出。当超声波探头开始工作，探头内部温度升高时，由于探头内部压力增大，将超声耦合液推入毛细管，避免了受热后膨胀的体积对超声波探头外壳以及外壳连接处产生破坏性的压力。

本发明的有益效果为：避免了灌封于超声波探头内部的超声耦剂在正常使用时由于受热导致体积膨胀从超声波探头外壳连接处溢出所造成的损坏和污染。

四、附图说明

图1：本发明的一个实施例的(干瘪状态的气囊)示意图。

图2：本实施例的(充入超声耦合剂状态的气囊)示意图。

图3：带气囊连接头的气囊的放大图。

图4：气囊连接示意图。

图中：1.超声波探头；2.干瘪状态的气囊；3.充入超声耦合剂状态的气囊；4、气囊；5、气囊连接头；6、气囊连接装置，7、上壳体。

五、具体实施方式