超声波流量计探头及换能器原理 一四一

[1]选择保护膜材料的考虑因素:主要有耐磨性(硬度),耐冲击能力(强度),对超声能量的衰减大小以及与晶片和传声介质的声阻抗匹配.

保护膜作为中间介质,其声阻抗与晶片和传声介质的声阻抗要匹配以改善透声性能,它的理论匹配公式(最佳条件)为:

Z保=(Z晶Z介)1/2 (这是以连续波为条件时的情况,脉冲波的情况参考该条件)式中:Z保为保护膜声阻抗,Z晶为晶片声阻抗,Z介为传声介质(工件或液浸法时使用的液体,例如水)声阻抗.

常见的保护膜材料有硬膜和软膜两大类,硬膜主要是刚玉(氧化铝),钢,陶瓷,碳化钨,以及有机玻璃,尼龙,丙烯酸树脂,环氧树脂,含硅砂塑料等等,软膜主要是塑料薄膜,橡胶膜等,通常在软膜与晶片之间还会充填油液,有利于与粗糙表面的吻合,不过,使用软保护膜的换能器其灵敏度通常会低于使用硬保护膜的换能器,而硬膜是与晶片直接粘贴在一起的.要注意加上保护膜后(特别是硬膜),将使晶片的谐振频率降低.

超声波流量计