[实用新型]一种高频压电换能振元和高频超声探头

说明书

本实用新型涉及一种高频压电换能振元和高频超声探头，用于钢轨缺陷监测，属于测量技术领域。高频压电换能振元包括第一电极层、柔性压电换能层、第二电极层和导电环氧焊料混合剂层；所述第一电极层连接所述柔性压电换能层的正面，且连接有正极引线；所述第二电极层的上表面连接所述柔性压电换能层的背面，且连接有负极引线；所述第二电极层的下表面连接有所述导电环氧焊料混合剂层。本实用新型的高频压电换能振元用于高频超声探头,该高频超声探头能够对钢轨的轨头缺陷进行实时在线的自动化精确检测。

技术领域

本实用新型属于测量技术领域，具体涉及一种高频压电换能振元和高频超声探头，用于钢轨缺陷监测。

背景技术

现有技术中,用于火车/列车行驶的钢轨，在火车/列车的长期行驶中，钢轨会出现裂纹、裂痕或断开等损伤缺陷，因此，需要对钢轨的损伤进行检测，现有的方法是将具有超声波功能的探头耦合到钢轨轨头的踏面位置，利用钢轨的损伤位置对超声波的反射，通过测量反射的声波幅值确定损伤位置的钢轨缺陷，但这种轨头入射超声波的方式，无法在火车/列车行驶在该钢轨所在的轨道上时进行布置，从而无法对轨头核伤缺陷进行在线实时监测，从而难以确定钢轨损伤缺陷的形状及损伤缺陷形状的改变过程。由于不能及时发现钢轨轨头危害性极大的核伤缺陷，因此，缺陷扩展后可能引发的断轨事故对行车安全造成重大威胁的重大威胁也不可避免。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高频压电换能振元和高频超声探头，用于钢轨缺陷监测，用于解决现有技术中存在的上述问题。

一种高频压电换能振元，用于钢轨缺陷监测，其包括第一电极层、柔性压电换能层、第二电极层和导电环氧焊料混合剂层；

所述第一电极层连接所述柔性压电换能层的正面，且连接有正极引线；

所述第二电极层的上表面连接所述柔性压电换能层的背面，且连接有负极引线；

所述第二电极层的下表面连接有所述导电环氧焊料混合剂层。

进一步地，所述柔性压电换能层为具有一定厚度的共聚物PVDF层。

进一步地，所述一定厚度的共聚物PVDF层为厚度20μm的聚偏氟乙烯-三氟乙烯薄膜或偏二氟乙烯-四氟乙烯薄膜。

进一步地，所述第一电极层和第二电极层均为两层蒸镀结构体。

进一步地，所述两层蒸镀结构体从里到外依次为厚度10nm的钛(Ti)蒸镀电极层，及覆盖其上的厚度为200nm的金(Au)蒸镀电极层。

进一步地，所述高频压电换能振元为边长3mm×3mm的正方块。

本实用新型还提供高频超声探头，所述高频超声探头包括高频压电换能振元、柔性粘接连接层、正极连接线、负极连接线、多芯高频电缆线和防水接头，所述高频压电换能振元粘接于所述柔性粘接连接层上。

进一步地，所述柔性粘接连接层为聚二甲基硅氧烷PDMS层，所述高频压电换能振元设置为多个，且各个所述高频压电换能振元的间距为1mm。

进一步地，所述正极连接线由所有的高频压电换能振元的每一正极引线并联形成。

进一步地，所述多芯高频电缆线一端焊接所述正极连接线和负极连接线,另一端焊接所述防水接头。

本实用新型的有益效果

与现有技术相比，本实用新型有如下有益效果：