[发明专利]具有中空空间的超声换能器以及用于制造超声换能器的方法

权利要求书

1.一种超声换能器(22,23)，所述超声换能器(22,23)在用于测量管线(24)中介质的流速或体积流量的超声流量测量装置中使用，所述超声换能器(22,23)包括：

用于产生和/或检测超声信号的至少一个压电换能器(4)；

至少一个声学变换器(1.2)，其中所述至少一个声学变换器具有变换器主体，所述变换器主体具有至少一个中空空间(5.1-5.10)，其中所述声学变换器与所述压电换能器声学地耦合，

其特征在于，所述至少一个中空空间和所述介质之间具有膜(3)，所述膜的中央自由振荡。

2.根据权利要求1所述的超声换能器，其特征在于，所述至少一个声学变换器(1.2)适于在所述压电换能器(4)和所述介质之间经由至少一个膜(3)双向地传输超声信号。

3.根据权利要求2所述的超声换能器，其特征在于，所述至少一个中空空间(5.1-5.10)，在侧面或在端面，包括至少一个用于所述介质的开口(6,7.1,7.2)。

4.根据权利要求2或3所述的超声换能器，其特征在于，不考虑所述至少一个中空空间的开口(6,7.1,7.2)，所述超声换能器的几何结构相对于对称轴(2)是旋转对称的或轴对称的。

5.根据权利要求1所述的超声换能器，其特征在于，所述声学变换器(1.2)由陶瓷的或玻璃类的或金属材料构成。

6.根据权利要求1所述的超声换能器，其特征在于，所述超声换能器的工作频率是至少10kHz。

7.根据权利要求1所述的超声换能器，其特征在于，所述超声换能器的工作频率是至少50kHz。

8.根据权利要求6或7所述的超声换能器，其特征在于，所述超声换能器的工作频率是至多10MHz。

9.根据权利要求6或7所述的超声换能器，其特征在于，所述超声换能器的工作频率是至多500kHz。

10.根据权利要求1所述的超声换能器，其特征在于，所述超声换能器的膜厚度是至少0.01mm。

11.根据权利要求1所述的超声换能器，其特征在于，所述超声换能器的膜厚度是至少0.1mm。

12.根据权利要求10或11所述的超声换能器，其特征在于，所述超声换能器的膜厚度是至多10mm。

13.根据权利要求10或11所述的超声换能器，其特征在于，所述超声换能器的膜厚度是至多1mm。

14.根据权利要求1所述的超声换能器，其特征在于，所述至少一个中空空间(5.1-5.10)至少部分地由填充材料填充，其中所述填充材料是弹性体，或泡沫，或包括塑料或金属粉末的可塑合成材料。

15.一种用于制造超声换能器(22,23)的声学变换器(1.2)的方法，所述超声换能器(22,23)在用于测量管线(24)中介质的流速或体积流量的超声流量测量装置中使用并且是根据权利要求1-14中的任一项所述的超声换能器，所述方法的特征在于

所述声学变换器(1.2)通过3D打印方法或通过选择性激光熔化的生成方法而制成。

16.一种用于制造超声换能器的声学变换器(1.2)的方法，所述超声换能器在用于测量管线中介质的流速或体积流量的超声流量测量装置中使用并且是根据权利要求1-14中的任一项所述的超声换能器，所述方法的特征在于

所述声学变换器(1.2)由多个独立部分制成，其中所述独立部分通过包括胶粘结合或焊接结合的组合工艺而被组合。