[发明专利]一种超声换能器

说明书

本发明提出一种超声换能器，包括设置在所述超声换能器下端的环状围裙，所述环状围裙与超声换能器底部之间形成容纳空间，所述容纳空间可用于实时储存用作耦合剂的液体。本发明旨在通过耦合剂长效保持和吸附耦合提高超声换能器的耦合质量和检测效率。

技术领域

本发明涉及工程用超声无损检测技术领域，尤其涉及一种超声换能器。

背景技术

目前超声检测在无损检测中应用广泛，但超声换能器需要与介质表面形成良好的接触耦合，直接或间接使用水作为耦合剂是一种环保经济而且快捷的耦合方式，但混凝土介质表面粗糙而且容易吸收水分，另外初始放置换能器时，耦合面上的水容易被换能器底部挤出，如果需要较长时间使用换能器进行测量的话，换能器的耦合状态就会因为底部失水而逐渐变差，良好的耦合条件难以保持，导致测量数据出现异常变化。目前解决的办法是使用持续补给的方式给换能器底部加水，但这种方式需要外接储水补水装置，导致工序流程或换能器使用的结构环境发生变化，尤其是使用多个换能器同时作业时，使用起来有诸多不便。现有发明专利公开号CN106546665A公开了一种手动检测复合材料构件的微盲区聚焦超声探头，其内部水囊的设计可以保证超声换能器与复合材料被检件表面之间形成稳定的耦合层，虽然可以一定程度上避免超声检测时换能器被水浸或喷水耦合介质对材料的损坏，但固定设置的橡胶水囊介质引入产生超声信号吸收衰减必然影响最终的检测信号，同时橡胶水囊不适合在粗糙的混凝土介质表面直接移动。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种超声换能器，旨在解决在吸水性介质表面超声检测时现有技术中超声换能器耦合性能差和检测效率不高的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种超声换能器，包括设置在所述超声换能器下端的环状围裙，所述环状围裙与超声换能器底部之间形成容纳空间，所述容纳空间可用于实时储存用作耦合剂的液体。

可选地，所述环状围裙包括环状项圈和围裙衣，所述环状项圈套设在所述超声换能器底面上方的预设高度位置，所述围裙衣底面与超声换能器底面在同一水平线上。

可选地，所述容纳空间与多个气孔连通，各气孔设置在所述环状项圈顶部。

可选地，所述环状项圈采用透气性材料。

可选地，所述环状项圈与围裙衣的夹角为90-150度。

可选地，所述围裙衣底面涂有疏水材料涂层。

可选地，所述超声换能器底面设有亲水涂层。

可选地，所述超声换能器底面呈方形或弧形。

可选地，所述环状项圈和围裙衣均采用柔性吸声材料；所述环状项圈和围裙衣一体成型。

可选地，所述环状项圈通过自然收缩、胶粘或箍接的方式环绕固定在换能器下端侧面。

本发明提出的一种超声换能器，通过在所述超声换能器下端设置环状围裙，使得所述环状围裙与超声换能器下端之间形成容纳空间，所述容纳空间可用于实时储存用作耦合剂的液体；在使用时，在被检测介质表面喷洒耦合剂，并通过超声换能器底面挤压出多余的耦合剂，基于所述环状围裙与换能器下端形成的容纳空间用于储存部分耦合剂，在喷洒的耦合剂被检测介质吸收时，在容纳空间内的耦合剂能够在一定时间内继续补偿耦合剂，使其能够较长时间内能维持与被检测介质表面之间较好的耦合接触状态，进而不需要额外补充耦合剂以及设置用于存储耦合剂的相应结构即可进行检测；同时，本发明中的环状围裙配置使得形成了简便储液体的容纳空间，在超声换能器耦合贴附在被检测介质表面时，由于有环状围裙保护，随着超声换能器底部被检测介质缓慢吸收耦合剂，进而环状围裙内部能够形成一定大气负压，使超声换能器的容纳空间产生吸附效果，一定程度上提高了其耦合性能。整体上，带环状围裙的超声换能器适合在混凝土等粗糙吸水界面长时间检测工作时使用，综合提高了超声换能器的耦合性能和检测效率。

附图说明