三角形超声波探头的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及超声波探头技术领域，特别是涉及一种三角形超声波探头。
【背景技术】
[0002]超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。基于超声波特性研制的传感器称为“超声波传感器”，广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。
[0003]目前，国内外对钢板的无损检测，多以超声波探伤作为检测其内在质量的手段。超声波探头是利用超声波的特性研制而成的探伤传感器。超声波换能器是实现电能和声能相互转换的一种器件，并且也是实现超声波检测的关键部件，其中实现电能和声能相互转换的是压电晶片。但是由于压电晶片在工作过程中起振后如果振动时间过长会增加脉冲宽度，降低晶片得分辨率；另外，超声波在传播过程中遇到介质界面会发生反射和折射，在晶片的向背面或者前面会存在多余的超声波，这部分超声波将会干扰晶片的正常测量，会增加能量损耗并影响分辨力，会导致成像时分辨率差的问题，影响测量精度。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是:为了克服现有技术中的不足，本实用新型提供一种三角形超声波探头。
[0005]本实用新型解决其技术问题所要采用的技术方案是:一种三角形超声波探头，包括壳体、楔块、压电晶片和探头接口，所述压电晶片与所述探头接口线路连接，所述楔块置于壳体内，所述楔块设有端面、楔形面及连接于端面与楔形面之间的连接面，所述端面设有凹槽，所述探头接口与压电晶片的连接端设于所述凹槽中，所述探头接口与压电晶片相对的一端伸出壳体外部，所述连接面上设有断面为锯齿形的条形凸起，所述凸起的一个面与所述连接面重合，相邻所述凸起之间形成断面为梯形或三角形的凹槽，所述凸起的延伸方向与所述楔形面与连接面的相交线垂直。将所述楔块的连接面上设有条形凸起，可以利用多个面对反射回来的多余的超声波进行多次的反射和折射，从而实现吸收杂波，另外，还可以抑制压电晶片不需要的振动，减少脉冲宽度，提高分辨率。
[0006]进一步，为了更好的抑制不需要的振动和吸收杂波，所述楔块与所述壳体之间设有吸收块。所述吸收块的作用为:一是可使晶片起振后尽快停下来，减少脉冲宽度，提高分辨力；二是吸收晶片向背面发射的超声波，减少始脉冲杂波；三是支撑晶片的安放。
[0007]具体的，所述吸收块采用环氧树脂粉和钨粉制成。
[0008]具体的，所述楔块的材料为有机玻璃。所述楔块用于超声波传播，并实现波形的转换，因为有机玻璃声学性能良好、易加工成形，因此，采用机玻璃作为楔块。
[0009]本实用新型的有益效果是:本实用新型提供的一种三角形超声波探头，采用楔块的连接面上设有条形凸起，可以利用多个面对反射回来的多余的超声波进行多次的反射和折射，从而实现吸收杂波，另外，还可以抑制压电晶片不需要的振动，减少脉冲宽度，提高分辨率，从而提高了测量的准确度。
【附图说明】
[0010]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0011]图1是本实用新型的三角形超声波探头的结构示意图。
[0012]图2是图1中凸起的一种实施方式的结构示意图。
[0013]图3是图1中凸起的另一种实施方式的结构示意图。
[0014]图中:1、壳体，2、楔块，3、压电晶片，4、探头接口，5、端面，6、楔形面，7、连接面，8、凹槽，9、凸起，10、吸收块。
【具体实施方式】
[0015]现在结合附图对本实用新型作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
[0016]如图1-3所示，本实用新型的一种三角形超声波探头，包括壳体1、楔块2、压电晶片3和探头接口 4，楔块2置于壳体I内，楔块2设有端面5、楔形面6及连接于端面5与楔形面6之间的连接面7，端面5设有凹槽8，压电晶片3与探头接口 4从下到上依次置于凹槽8内，探头接口 4与压电晶片3相对的一端伸出壳体外部，连接面7上设有断面为锯齿形的条形凸起9，凸起9的一个面与连接面7重合，相邻凸起9之间形成断面为梯形或三角形的凹槽，凸起9的延伸方向与楔形面6与连接面7的相交线垂直。断面为锯齿形的条形凸起9可以是三棱体，当反射回来的超声波从三棱体的一个面入射后，在三棱体的三个面之间可以进行多次的反射和折射，从而实现吸收杂波的目的。
[0017]在楔块2与壳体I之间还设有吸收块10。超声波探头中的吸收块10所起的作用是抑制不需要的振动和吸收杂波，常用环氧树脂粉和钨粉制。吸收块10还可以起到支撑压电晶片3的安放的作用。楔块2用于超声波传播，并实现波形的转换，因为有机玻璃声学性能良好、易加工成形，因此，采用机玻璃作为楔块2的材料。
[0018]以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本实用新型的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【主权项】
1.一种三角形超声波探头，包括壳体、楔块、压电晶片和探头接口，所述压电晶片与所述探头接口线路连接，所述楔块置于壳体内，其特征在于:所述楔块设有端面、楔形面及连接于端面与楔形面之间的连接面，所述端面设有凹槽，所述探头接口与压电晶片的连接端设于所述凹槽中，所述探头接口与压电晶片相对的一端伸出壳体外部，所述连接面上设有锯齿形的条形凸起，所述凸起的一个面与所述连接面重合，相邻所述凸起之间形成断面为梯形或三角形的凹槽，所述凸起的延伸方向与所述楔形面与连接面的相交线垂直。2.如权利要求1所述的三角形超声波探头，其特征在于:所述楔块与所述壳体之间设有吸收块。3.如权利要求2所述的三角形超声波探头，其特征在于:所述吸收块采用环氧树脂粉和钨粉制成。4.如权利要求1-3任一项所述的三角形超声波探头，其特征在于:所述楔块的材料为有机玻璃。
【专利摘要】本实用新型提供一种三角形超声波探头，包括壳体、楔块、压电晶片和探头接口，压电晶片与探头接口线路连接，楔块置于壳体内，楔块设有端面、楔形面及连接于端面与楔形面之间的连接面，端面设有凹槽，探头接口与压电晶片的连接端设于凹槽中，探头接口与压电晶片相对的一端伸出壳体外部，连接面上设有断面为三角形的条形凸起，凸起的一个面与连接面重合，相邻凸起之间形成断面为梯形或三角形的凹槽。本实用新型提供的三角形超声波探头，采用楔块的连接面上设有条形凸起，可以利用多个面对反射回来的多余的超声波进行多次的反射和折射，从而实现吸收杂波，另外，还可以抑制压电晶片不需要的振动，减少脉冲宽度，提高分辨率，从而提高了测量的准确度。
【IPC分类】G01N29/24
【公开号】CN204789479
【申请号】CN201520515018
【发明人】王钲清
【申请人】常州市常超电子研究所有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月15日