[实用新型]一种自感知超声换能器及超声空化强度监测装置

说明书

本实用新型属于超声空化技术领域，尤其涉及一种自感知超声换能器及超声空化强度监测装置，所述自感知超声换能器包括后匹配、第一输入电极片、第二输入电极片、第一输出电极片、第二输出电极片、压电陶瓷片、法兰盘、前匹配和变幅杆；所述后匹配、第一输入电极片、第二输入电极片、第一输出电极片、第二输出电极片、法兰盘依次连接固定，且在第一输入电极片、第二输入电极片、第一输出电极片、第二输出电极片和法兰盘之间分别设置压电陶瓷片；所述法兰盘、前匹配和变幅杆依次固定连接。本实用新型可在特殊的环境中，在不增加测量仪器的情况下，利用已经能在这种环境中工作的超声换能器本身实时监测超声的空化强度。

技术领域

本实用新型涉及超声液体处理领域，尤其涉及一种一体式自感知超声换能器以及利用该自感知超声换能器在特殊、极端环境下激发空化效应并监测超声空化强度的装置。

背景技术

超声空化是功率超声在液体中的一个重要现象，空化时能产生冲击波、微射流、局部高温高压等极端物理条件并衍生出生物化学效应，使得空化广泛用于化工、环境、医疗、材料等很多领域。在应用中，实时监测超声换能器所激发的空化强度是相关工业生产的一个重要环节，除了工作的超声换能器外，还需要额外置入一台测量仪器实时采集数据。然而，在某些特殊环境下，如高温、高压和强腐蚀性环境，测量仪器无法正常工作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种自感知超声换能器，该换能器可在特殊的环境中，在不增加测量仪器的情况下，利用已经能在这种环境中工作的超声换能器本身实时监测超声的空化强度。

为达到上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种自感知超声换能器，所述超声换能器包括后匹配、第一输入电极片、第二输入电极片、第一输出电极片、第二输出电极片、压电陶瓷片、法兰盘、前匹配和变幅杆；

所述后匹配、第一输入电极片、第二输入电极片、第一输出电极片、第二输出电极片、法兰盘依次连接固定，且在第一输入电极片和第二输入电极片、第二输入电极片和第一输出电极片、第一输出电极片和第二输出电极片、第二输出电极片和法兰盘之间分别设置压电陶瓷片；

所述法兰盘、前匹配和变幅杆依次固定连接。

优选地，所述变幅杆与前匹配连接端的直径大于另一端的直径。

优选地，所述法兰盘上设置凹槽，凹槽内设置密封圈。

本实用新型还提供了一种超声空化强度监测装置，所述监测装置包括：超声波发生器、自感知超声换能器、信号采集器和信号处理器；

所述超声波发生器连接自感知超声换能器，自感知超声换能器连接信号采集器，信号采集器连接信号处理器。

优选地，所述信号采集器为通用示波器。

本实用新型中，本实用新型将超声换能器上设置四个电极片，其中两个电极片作为电信号的输入，另外两个电极片作为电信号的输出；超声换能器将从电极片输入的电信号转换为超声波，产生超声空化效应，超声空化效应的空化噪声被该超声换能器的压电陶瓷片转换为电信号，从电极片输出到信号采集器中。

本实用新型中，将自感知超声换能器放置在需要激发空化效应的特殊环境(高温、高压、强腐蚀性)中正常工作，激发超声空化；利用该超声换能器接收超声空化辐射的振动信号并转换为电信号输出至信号采集器，信号采集器对其进行滤波放大输入信号处理器得到超声空化强度。

附图说明

图1为本实用新型自感知超声换能器的结构示意图；

图2为本实用新型超声空化强度监测装置的结构示意图；

图3为本实用新型所涉及方法的流程图；

附图标记：