超声波流量计探头及换能器原理 一五零

硬吸收块上表面倾斜10-15°并尽量成波浪式或粗糙表面,这样有利于晶片背向发射的声波更好地散射,加长了声路,在吸收块中能被充分吸收,避免散射波返回到晶片造成干扰.此外,若能使吸收块中散射质点的密度在晶片附近大些,随着逐渐远离晶片,其密度逐渐变小,这样获得渐变的声阻抗特性,有利于吸收块与晶片的声阻抗匹配,这在工艺上通常可以采用离心机--在探头灌注好吸收块而又未固化时即放入离心机进行高速离心处理,具体处理的工艺参数则要视具体情况由试验确定.

在灌制吸收块时注意不要损伤或弄乱电极引线(特别是带匹配电感线圈的情况下),吸收块的高度一般不宜超过晶片直径,否则阻尼太大(这是对普通接触法直探头而言的).此外,再加入固化剂时,吸收块材料的温度不宜太高,否则固化剂会强烈挥发(冒烟)而影响固化效果和吸收块的内部质量,固化剂的用量一般不宜超过环氧树脂用量的7-8%,太多则容易固化不均匀,太少时又使固化不充分.

(4)探头与超声仪器的电阻抗匹配

为了使探头谐振频率能与超声仪器发出的电脉冲激励频率达到最好的配合,需要考虑探头的电阻抗特性,不同的压电材料有不同的电阻抗特性,而且还有吸收块的电阻抗特性存在,因而需要综合考虑电阻抗匹配问题,大体上可以有以下几种方式:

[1]在吸收块内或探头壳体内装入匹配电感,如图6.11中为串联电感,也可以为并联电感.

[2]在超声仪器发射电路输出端(仪器壳体内)装置匹配电感,如图6.15所示

[3]在超声仪器发射电路输出端(仪器壳体内)装置匹配电容,如图6.15所示

注:也有些探头制造厂时把这种匹配电感或电容装入探头壳体内甚至埋入吸收块内固化成整体,探头的壳体功能则是包容整个探头起保护作用和便于使用,并在壳体上装有插座便于用探头电缆与超声探伤仪连接

超声波流量计