[发明专利]基于数字脉冲驱动的变频超声波系统

权利要求书

1.基于数字脉冲驱动的变频超声波系统，其特征在于：包括超声波发生器、超声波换能器和超声波波场作用槽； 

超声波发生器为基于DDS技术的变频超声波发生器，包括电源、单片机、频率生成模块、功率放大模块、PLL频率反馈模块和输入输出模块； 

超声波换能器为多组超声波换能单元组成的换能模组，超声波换能单元包括压电片、导电胶、吸声材料、导电柱、接线板、挡圈和外壳； 

超声波换能器固定在底座上，且与超声波发生器电性连接，所述超声波波场作用槽置于超声波换能器上端，槽内装有溶剂和实验杯。 

2.根据权利要求1所述的基于数字脉冲驱动的变频超声波系统，其特征在于：所述电源分别连接单片机、频率生成模块、功率放大模块、PLL频率反馈模块和输入输出模块，所述单片机与输入输出模块、频率生成模块、功率放大模块电性连接，并通过PLL频率反馈模块连接外部超声波换能器。 

3.根据权利要求1所述的基于数字脉冲驱动的变频超声波系统，其特征在于：所述外壳内部分隔为上端的接线腔和下端的压电腔，压电腔底部设有导电胶，导电胶上端连接压电片，所述压电片周围包裹有吸声材料，压电片通过导电柱连接接线腔内的接线板，所述接线板上端设有挡圈，通过导线连接外部信号电缆。 

4.根据权利要求1所述的基于数字脉冲驱动的变频超声波系统，其特征在于：所述超声波发生器上的单片机为基于DDS的ACR芯片集成块，ACR芯片集成块上还集成有带通滤波器电路和信号发生电路。 

5.根据权利要求1所述的基于数字脉冲驱动的变频超声波系统，其特征在于：所述超声波换能器上的压电片为ANN-P5F-1001压电片，压电片通过高温导电胶与铜材料制成的导电柱耦合，高温导电胶优选为DB5015。 

6.根据权利要求1所述的基于数字脉冲驱动的变频超声波系统，其特征在于：所述超声波换能器内的吸声材料，优选为双组份的S2116高弹性电子灌封胶，吸声材料填充于压电片的背面，用于吸收和抑制压电片的反向振动波。 

7.根据权利要求1所述的基于数字脉冲驱动的变频超声波系统，其特征在于：所述接线 板为经孔化、镀金、布线处理的双面覆铜板，接线板缓冲连接压电片与外部信号电缆，保护压电片不受电缆焊接应力的影响。 

8.根据权利要求1所述的基于数字脉冲驱动的变频超声波系统，其特征在于：所述挡圈为与接线腔内壁螺纹相适配套的垫圈标准件，用于卡固接线板。 

9.根据权利要求3所述的基于数字脉冲驱动的变频超声波系统，其特征在于：所述外部信号电缆采用2×0.2mm²的多股耐高温柔性电缆，电缆外径约3～3.5mm，弯曲半径大于6mm，外部信号电缆采用高温导电胶灌封至符合IP68防护标准。