[发明专利]一种表用超声波传感器制作方法

说明书

本发明公开了一种表用超声波传感器制作方法，涉及传感器技术领域，解决了现有的超声波传感器中压电材料发出的声波会在空气中被大量衰减，从而导致传感器检测时灵敏度低的技术问题。该传感器包括匹配层，所述匹配层制作的具体步骤为：S100、按比例称取环氧树脂和玻璃微珠，将其混合并搅拌；S200、将搅拌后的所述环氧树脂和玻璃微珠抽真空，抽空后固化；S300、将固化后的所述环氧树脂和玻璃微珠进行加工，得到所述匹配层。本发明通过对传感器匹配层的制作，实现了声阻抗的匹配和过渡，使压电材料向被测介质中传递更多的能量，并减少超声波能量在传输过程中的衰减，提高传感器的灵敏度。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种表用超声波传感器制作方法。

背景技术

超声波传感器是一种可逆换能器，超声换能器是一种能把电信号转换成超声波，并且又能把从其它被检测对象中接收到的超声波反向信号转换成电信号的器件。

在超声波传感器中，匹配层是最重要的结构之一。匹配层材料的声阻抗应介于压电材料和空气媒质之间，一般选用低粘度、润湿性能好的环氧树脂作为基体，氧化钨、二氧化钛、二氧化硅等作为填料，但此种复合材料匹配层易出现分层、填料分散不均、声阻抗率较高、匹配效果不好等影响传感器性能的现象。现有的压电材料声阻抗率约为30MRayl，空气的声阻抗率为447Rayl，声阻抗相差越大，声波在界面处反射越强，透过的声波越少，因此，压电材料发出的声波在空气中会被大量衰减，导致灵敏度低。因此，需要合理的匹配层来实现高阻抗的压电材料和低阻抗的空气媒质间的声阻抗过渡，提高传感器的灵敏度。

现有的超声波传感器中压电材料发出的声波会在空气中被大量衰减，从而导致传感器检测时灵敏度低。因此，亟需一种克服上述问题的新技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种表用超声波传感器制作方法，以解决现有技术中存在的超声波传感器中压电材料发出的声波会在空气中被大量衰减，从而导致传感器检测时灵敏度低的技术问题。

本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种表用超声波传感器制作方法，所述传感器包括匹配层，所述匹配层制作的具体步骤为：

S100、按比例称取环氧树脂和玻璃微珠，将其混合并搅拌；

S200、将搅拌后的所述环氧树脂和玻璃微珠抽真空，抽真空后固化；

S300、将固化后的所述环氧树脂和玻璃微珠进行加工，得到所述匹配层。

优选的，所述环氧树脂和玻璃微珠按重量比例称取，重量比例为1-20:1。

优选的，所述S100的具体步骤为：

S110、按所述重量比例称取所述环氧树脂，使用电动搅拌器将其搅拌均匀；所述电动搅拌器的转速设置为350rpm，搅拌时间为0.5min；

S120、按所述重量比例称取所述玻璃微珠，将其加入搅拌均匀的环氧树脂中，并进行搅拌；搅拌时先手动搅拌，再使用电动搅拌机进行搅拌；所述电动搅拌机的转速设置为450rpm，搅拌时间为4.5min。

优选的，所述传感器还包括压电材料，所述压电材料上设置有正负极，所述压电材料的负极与所述匹配层固定连接；所述压电材料的负极与所述匹配层固定连接的具体步骤为：

S10、称取一定量的环氧树脂，搅拌均匀并抽真空排除气泡；

S20、在所述匹配层内表面涂抹已排除气泡的环氧树脂，将所述压电材料的负极粘接在所述匹配层内部；

S30、等待固化，固化的条件为40℃下固化24小时。