[发明专利]超声波换能器

说明书

本发明公开了一种超声换能器(1)。该换能器包括一个耐磨帽(2)和一个有源元件(18)。耐磨帽包括至少一个凹槽，该凹槽被配置用来规定一个条带(15)。所述条带被配置成与有源元件振动连通。超声换能器可以包括一个刚性块(21)。有源元件可以插入在耐磨帽和刚性块之间，并且刚性块可以被配置为有源元件提供背衬质量。可选地，刚性块可以包括倒角的边缘(25、27)。

发明领域

本发明涉及一种超声波换能器，特别的，但不仅是，被用在在引导超声波的管道中使用来检查管道。

背景

超声波能用于检查结构，例如管道，用于鉴别结构内的瑕疵和裂缝。超声波检查装置的实例可以在WO 96/12951A,WO 2007/125308A2和EP 1 394 538A1中找到。

WO 96/12951 A描述了用于检查细长组件的装置，如管道。该装置包括夹在管外壁的一个有一定角度的换能器(或“励磁机”)环。每一个换能器包括一个压电元件，一个粘附在压电元件上的金属块，固定在压电元件的表面作为耐磨板的一个薄的面板。

WO 2011/131954 A2描述了一个改良的超声波换能器，其包括一个耐磨板，一个安装在耐磨板后面的压电元件，以及安装在压电元件后面的刚性块，并且被配置用来作为压电元件的背衬质量。该耐磨板越过压电元件向后延伸，以便在压电元件和刚性块的至少前部的侧面上提供盖帽。

发明内容

根据本发明的第一部分，本发明提供了一种超声波换能器。该换能器包括耐磨帽和一个有源元件(例如压电元件)。耐磨帽包括配置的至少一个凹槽来规定一个条带，并且条带被配置成与有源元件振动连通。

因此，对于给定的外力，该耐磨帽可以进一步位移，对于给定的输入信号产生更大的激发，对于给定的接收结果产生更大的输出信号。

耐磨帽可以包括单个U形槽，因此该条带是悬臂式的。

耐磨帽可以包括至少2个凹槽，配置的第一和第二个凹槽在位于第一和第二凹槽之间限定了的条带。优选的，耐磨帽包括两个凹槽。

凹槽之间的条带的朝外的表面可以是平坦的。可选的，条带的朝外表面的一部分可以向外突出。例如，条带的朝外表面可以向外突出从而提供一个钝的脊线，或提供一个刀刃或尖锐的脊线。

优选的,该条带沿与有源元件的极化轴成45°以内的方向延伸。例如，条带可以平行于或基本平行于有源元件的极化轴延伸。

超声波换能器可以进一步包括一个刚性块，其中有源元件插入耐磨帽和刚性块之间，该刚性块被配置作为有源元件的背衬质量。

刚性块具有一个顶面，一个底面和多个侧面。相邻侧面间的边缘可以形成倒角。多个侧面间的边缘可以具有倒角边缘。每一个侧面和底面间的边缘可以被倒角。刚性块的每一个侧面与底面间的边缘可以分别被倒角。倒角的宽度可以随着边缘变动。例如，倒角可以逐渐变窄。倒角可以沿着一端到另一端的边缘变更窄。

根据本发明的第二部分，本发明提供了一种超声波换能器。该换能器包括一个耐磨帽、一个压电元件和一个刚性块。这个刚性快具有一个顶面、一个底面和多个侧面。相邻侧面间的边缘被倒角和/或每一个侧面和底面间的边缘被倒角。

因此，倒角有助于使其更难刺激产生共振模式。

倒角的宽度可以沿着边缘变动。例如，倒角可以变窄。

附图说明

这里将以实施例的方式，根据相关的图例，描述本发明内容，其中:

图1是超声波换能器组件的分解透视图；

图2是图1所示超声波换能器组件的部分剖面透视图；

图3是图1所示超声波换能器组件的透视图；