超声波流量计探头及换能器原理  一四六

还有一个方面,就是晶片做厚度振动时,是向前后两个方向同时发射超声波能量的,向前发射是我们所需要的,而向后发射的声能被晶片背衬支承物反射回到晶片时就会造成干扰,所以也要通过吸收块来加以抑制.

综上所述,要克服和改善这些缺欠,主要是在晶片背面加上高阻尼的吸收介质--吸收块,当吸收块的声阻抗等于晶片的声阻抗,并且其超声衰减系数越大,则效果最好.因为在这样的条件下,晶片背面发射的超声波不会在晶片与吸收块界面上就产生反射,而是顺利进入吸收块并将其能量吸收掉.

应当指出:加入吸收块的效果固然能使脉冲变窄,提高检测分辨率,减小检测盲区,减少波形畸变,但它是以降低机械Q值,降低辐射功率,牺牲检测灵敏度为代价的,在设计制作探头时要根据实际需要综合考虑.

吸收块的设计与制作,其关键是成分的配比及制作工艺,它对探头性能的好坏有着重要影响.吸收块的成分组成主要有以下几种方式:

a)钨粉+环氧树脂

b)钨粉+二氧化铅粉(注意有毒)+环氧树脂

c)钨粉+聚硫橡胶粉+环氧树脂

d)二氧化铅粉(注意有毒)+聚硫橡胶粉+环氧树脂

e)胶木粉+环氧树脂

f)环氧树脂+红色氧化铅粉(PbO,注意有毒,200-400目化学分析纯):红色氧化铅的粘滞衰减吸收声能力很强,而且与环氧树脂在一起构成的声阻抗与有机玻璃差不多,有利于制作声陷阱,在制作背衬时常采用分层制作,第一层贴近晶片为钨粉,上面第二层则用氧化铅).

...等等.

超声波流量计