[实用新型]一种用于检测预制剪力墙底部接缝灌浆缺陷的超声换能器

说明书

本实用新型公开了一种用于检测预制剪力墙底部接缝灌浆缺陷的超声换能器，包括金属外壳，金属外壳的直径小于等于10mm，金属外壳一端设置有金属电极片，金属电极片与金属外壳的端部固定连接，金属外壳另一端设置有高频插座；金属外壳内设置有压电晶片和后匹配垫块，压电晶片与金属电极片的内表面连接，压电晶片与后匹配垫块的端部连接，压电晶片还通过高频导线与高频插座连接，高频导线上设置有电匹配组件；金属电极片的外表面上设置有前匹配垫块，前匹配垫块的直径、压电晶片的直径以及后匹配垫块的直径相等，且设置在同一直线上。本实用新型直径小、工作频率高，能够适应预制剪力墙底部接缝较小的高度，灵敏度和分辨力高，对缺陷的识别能力强。

技术领域

本实用新型涉及预制装配式建筑领域，具体涉及一种用于检测预制剪力墙底部接缝灌浆缺陷的超声换能器。

背景技术

预制装配式混凝土结构作为一种符合工业化生产方式的结构形式，具有施工速度快、劳动强度低、噪音污染与湿作业少和产品质量易控制等优势，已成为国内外建筑业发展的主流方向。

对于目前正在大力推广的装配整体式混凝土结构，预制剪力墙底部接缝是结构的关键受力部位。底部接缝的构造具有以下特点:①底部接缝长度一般以一块预制剪力墙长度为单元，宽度等于预制剪力墙厚度，高度一般为20mm；②预制剪力墙大多采用连通腔灌浆，底部接缝中充填的灌浆料强度可高达100MPa，属超高强无收缩水泥基材料；③底部接缝灌浆料中除有钢筋穿过外，经常有机电管线穿过，同时还分布一定数量的用于定位底部接缝高度的垫块，周边则一般用高强砂浆封堵；④预制剪力墙底部接缝处于装配地面上，在接缝底部即为地面，已经没有任何空间。分析以上底部接缝在几何空间、材料组成等方面的特点，用普通超声法检测底部接缝灌浆缺陷存在一定困难，主要表现在:①换能器直径偏大，一般≥38mm，不能适应底部接缝较小的高度；②工作频率偏低，一般为50kHz，频率低会导致灵敏度和分辨力低、能量集中等缺点，对缺陷的识别能力弱。

因此，有必要针对预制剪力墙底部接缝在几何空间、材料组成等方面的特点，研发一种高频小型超声换能器。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于检测预制剪力墙底部接缝灌浆缺陷的超声换能器，具有较强的穿透能力以及较小的体积，能够提高检测效率和检测精度。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于检测预制剪力墙底部接缝灌浆缺陷的超声换能器，包括金属外壳，所述金属外壳的直径小于等于10mm，所述金属外壳一端设置有金属电极片，所述金属电极片与金属外壳的端部固定连接，所述金属外壳另一端设置有高频插座；

所述金属外壳内设置有压电晶片和后匹配垫块，所述压电晶片具有第一电极板和第二电极板，所述压电晶片通过第一电极板与金属电极片的内表面连接，所述压电晶片通过第二电极板与后匹配垫块的端部连接，所述第二电极板还通过高频导线与高频插座连接，所述高频导线上设置有电匹配组件；

所述金属电极片的外表面上设置有前匹配垫块，所述前匹配垫块的直径、压电晶片的直径以及后匹配垫块的直径相等，且设置在同一直线上，所述后匹配垫块上远离压电晶片的一端设置有消音角；

所述前匹配垫块与金属电极片之间、压电晶片与金属电极片之间以及后匹配垫块与压电晶片之间均通过环氧胶水固定连接。

进一步的，所述金属外壳位于高频插座一侧的表面设置有手持部，所述手持部的直径小于所述金属外壳位于金属电极片一侧表面的直径。

进一步的，所述第一电极板和第二电极板表面均镀有银膜。

进一步的，所述压电晶片的材质为陶瓷。

进一步的，所述换能器的工作频率不小于250kHz。

进一步的，所述电匹配组件为电感器，所述电感器一端与高频导线连接，另一端通过金属连接片与金属外壳连接。