[其他]在空气中使用的超声波换能器

说明书

本实用新型涉及一种带有阻抗匹配板的可调式超声波换能器。

现有的在空气中使用的超声波换能器由于其特性阻抗与空气的特性阻抗相差极大，因而换能器只能将极小一部分能量辐射到空气中去，致使换能器的辐射效率或接收灵敏度很低。

此外，由于现有的超声波换能器为整体式结构，其谐振频率不可调，因此，不仅加工困难、一致性差，而且体积大，成本高。

本实用新型的目的在于：提供一种工作频率可调的组合式超声波换能器，使之能与空气的低特性阻抗相匹配，从而提高换能器的辐射效率或接收灵敏度。

本实用新型的要点是在换能器振子辐射面的前面有间隙地安装了一块开有若干透声孔的阻抗匹配板。当换能器工作时，换能器匹配板上的若干透声孔及匹配板与振子辐射面之间的间隙即构成一个具有某一谐振频率的空腔共振器。该空腔共振器的谐振频率与匹配板的厚度、匹配板上透声孔孔径和数量以及匹配板与振子辐射面之间的距离有关。调整以上参数，负载媒质通过空腔共振器反映在振子辐射面上的声阻抗也随之改变，当参数选择适当时，负载媒质通过空腔共振器反映在振子辐射面上的声阻抗便大幅度提高，从而改善了振子与负载媒质的匹配情况。

下面结合附图对本实用新型进行详细说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

其中：1－换能器盖        2、4、6－垫圈

3－阻抗匹配板        5－振动板

7－换能器座        8－压电陶瓷片

9－信号线        10－焊片

11－螺钉        12－透声孔

参见附图，在换能器座（7）的台阶形环槽内依次叠装有垫圈（6）、振动板（5）、垫圈（4）、阻抗匹配板（3）及垫圈（2），并通过与换能器座（7）螺纹连接的换能器盖（1）压紧固定。信号线焊片（10）用螺钉（11）压紧固定在换能器座（7）上。压电陶瓷（8）用导电胶粘结在振动板（5）中央。

本实用新型的工作频率可通过改变垫圈（2）（4）（6）的内径在一定范围内调整。

本实用新型中的换能器盖（1）、垫圈（2）（4）（6）、阻抗匹配板（3）、振动板（5）、换能器座（7）均采用金属材料制造。

本实用新型由于采取了上述技术措施，因而具有结构简单、加工调试容易、成本低廉、辐射效率或接收灵敏度高的特点，主要适合于在空气中使用的超声波检测设备使用。

实施例：

按前述说明和附图，换能器盖（1）、换能器座（7）、阻抗匹配板（3）、振动板（5）采用普通钢材制成；垫圈（2）（4）（6）采用铜材制成；压电陶瓷片（8）采用导电胶粘结在振动板（5）的中央，装配焊接好即可。