具有冲击脉冲体的超声波换能器的制造方法_5

文档序号:9794120阅读:来源:国知局
所示,在超声波换能器的另一实施方式中,第二冲击脉冲体48η被接合于中 心腔体74η中。这里,冲击脉冲体48η和第二冲击脉冲体82η每个都是球形形状的球形轴承。 接下来,冲击脉冲体48η和第二冲击脉冲体82η都通过弹簧46η的力被压迫抵靠超声波导器 24η的近端部76η。在波导配件78η的近端部处的来自反节点62η的位置的轴向位移与第二冲 击脉冲体82η碰撞。来自碰撞的能量随后被邻近地推动穿过冲击脉冲体48η,并且每个冲击 脉冲体都被邻近地推进。弹簧46η提供阻力,并且回推冲击脉冲体48η和第二冲击脉冲体 82η,复位每个冲击脉冲体,并且碰撞波导配件28η的近端部78η,提供了沿超声波导器24η的 杰克锤式的脉冲。该运动非常迅速且循环地发生,导致冲击脉冲体48η和第二冲击脉冲体 82η振荡,并且当冲击脉冲沿超声波导器24η连续地传导时,冲击脉冲形成了相应的波。应了 解的是,冲击脉冲体48η和第二冲击脉冲体82η每个可具有非球体的形状,只要冲击脉冲体 48η和第二冲击脉冲体82η能在位于腔体74η中时产生冲击脉冲。这些形状包括,但不限于活 塞形状、八边形形状或立方体形状等。
[0127] 第二冲击脉冲体82η通过使用来自与超声波导器24η的近端部78η碰撞的第二冲击 脉冲体82η的额外的碰撞能量来增强冲击脉冲,以帮助放大每个冲击脉冲。本领域的技术人 员可看出的是,第二冲击脉冲体82η的位置和效果将控制冲击脉冲,以便它们可有效地改变 在超声波导器24η的远端部的轴向位移,其对于超声波换能器的不同的应用是有用的。
[0128] 如图28所示,在超声波换能器的另一实施方式中,其中变幅杆20〇具有被接合于中 心腔体74〇中的冲击脉冲体48〇、被放置在超声波导器24〇上的第二冲击脉冲体82〇。在该实 施方式中,冲击脉冲体48〇是球形形状的球形轴承,而第二冲击脉冲体82〇具有圆形的横截 面和围绕中心轴线58〇的圆环形状。应了解的是,冲击脉冲体48〇可具有非球体的形状,只要 冲击脉冲体48〇能在位于腔体74〇中时产生冲击脉冲。这些形状包括,但不限于活塞形状、八 边形形状或立方体形状等。
[0129] 这里,腔体74〇被校准以允许冲击脉冲体48〇自由地振荡,而不需要弹簧推动冲击 脉冲体抵靠腔体74〇的近端部76〇或抵靠超声波导器24〇的近端部78〇。在腔体74〇的近端部 76〇的来自反节点62〇的位置的轴向位移与冲击脉冲体48〇碰撞。冲击脉冲体48〇随后朝前推 进,与超声波导器24〇的近端部78〇碰撞。自在超声波导器24的近端部78〇的第二反节点62〇 的位置的、在超声波导器24〇的近端部78〇的轴向位移随后与冲击脉冲体碰撞,并且使得其 朝向腔体74〇的近端部76〇弹回。这些对应的轴向位移使得冲击脉冲体48〇在腔体74〇的近端 部和超声波导器24〇的近端部之间来回运动,产生了对应的沿超声波导器24〇的冲击脉冲。 本领域的技术人员可明白的是,腔体74〇的长度必须被正确地校准,或者当超声波换能器 (未示出)被水平地保持于地面时,冲击脉冲体48〇不会来回运动。本领域的技术人员还可明 白的是,超声波振动的频率必须被修正,以便反节点62〇的位置位于如所示的它们的位置。 [0130]第二冲击脉冲体82〇被非固定地接合于超声波导器24〇的主体上,在波导配件28〇、 弹簧46〇和止挡件42〇之间。接下来,第二冲击脉冲体82〇通过弹簧46〇的力被压迫抵靠超声 波导器24〇的波导配件28〇。从超声波导器24〇的近端部78〇朝前发散的超声波能量将导致第 二冲击脉冲体82〇朝前推进。弹簧46〇提供阻力,并且回推第二冲击脉冲体82〇,将第二冲击 脉冲体82〇复位到其原始位置,并且与波导配件28m的碰撞表面29〇碰撞。
[0131] 第二冲击脉冲体82〇的运动通过使用来自第二冲击脉冲体82〇的额外的碰撞能量 来增强冲击脉冲,以帮助放大每个冲击脉冲。本领域的技术人员可看出的是,第二冲击脉冲 体82〇的位置和效果将控制冲击脉冲,以便它们可有效地改变在超声波导器24〇的远端部的 轴向位移,其对于超声波换能器的不同的应用是有用的。
[0132] 如图29所示,在超声波换能器的另一实施方式中,其中变幅杆20p具有被接合于中 心腔体腔体74p中的冲击脉冲体48p、被放置在超声波导器24p上的第二冲击脉冲体82p。在 该实施方式中,冲击脉冲体48p是球形形状的球形轴承,而第二冲击脉冲体82p具有圆形的 横截面和围绕中心轴线58〇的双犬骨形状。应了解的是,冲击脉冲体48p可具有非球体的形 状,只要冲击脉冲体48p能在位于腔体74p中时产生冲击脉冲。这些形状包括,但不限于活塞 形状、八边形形状或立方体形状等。
[0133] 这里,腔体74p被校准以允许冲击脉冲体48p自由地振荡,而不需要弹簧推动它抵 靠腔体74p的近端部76p或抵靠超声波导器24p的近端部78p。在腔体74p的近端部76p的来自 反节点62p的位置的轴向位移与冲击脉冲体48p碰撞。冲击脉冲体48p随后朝前推进,与超声 波导器24p的近端部78p碰撞。自另一反节点62p的位置的、在超声波导器24p的近端部78p的 轴向位移随后与冲击脉冲体碰撞,并且使得其朝向腔体74p的近端部76p向后弹。这些对应 的轴向位移使得冲击脉冲体48p在腔体74p的近端部和超声波导器24p的近端部之间来回运 动,产生了对应的沿超声波导器24p的冲击脉冲。本领域的技术人员可明白的是,腔体74p的 长度必须被正确地校准,或者当超声波换能器(未示出)被水平地保持于地面时,冲击脉冲 体48p不会来回运动。本领域的技术人员还可明白的是,超声波振动的频率必须被修正,以 便反节点62p的位置位于如所示的它们的位置。
[0134] 第二冲击脉冲体82p被非固定地接合于超声波导器24p的主体上,在波导配件28p 和止挡件42p之间。波导配件28p和止挡件42p之间的距离被校准以允许第二冲击脉冲体48p 自由地振荡,而不需要弹簧推动它抵靠波带配件28p或止挡件42p。从超声波导器24p的近端 部78p朝前发散的冲击脉冲和超声波振动将导致第二冲击脉冲体82p随着每次冲击脉冲朝 前推进,并且与止挡件42p碰撞。在与止挡件42p碰撞之后,第二冲击脉冲体82p弹离止挡件 42p并且反弹回其原始位置。第二冲击脉冲体82p的运动模式使得它在波导配件28p和止挡 件42p之间来回运动,通过来自冲击脉冲体48p的运动模式有助于产生冲击脉冲。
[0135] 第二冲击脉冲体82p的运动通过使用来自碰撞止挡件42p的第二冲击脉冲体82p的 额外的碰撞能量来增强冲击脉冲,以帮助放大冲击脉冲。本领域的技术人员可看出的是,第 二冲击脉冲体82p的位置和效果将控制冲击脉冲,以便它们可有效地改变在超声波导器24p 的远端部的轴向位移,其对于超声波换能器的不同的应用是有用的。
[0136] 如图30所示,在超声波换能器的另一实施方式中,其中变幅杆20q具有被接合于中 心腔体74q中的冲击脉冲体48q、每个都被放置在超声波导器24q上的第二冲击脉冲体82q和 第三冲击脉冲体84q。在该实施方式中,冲击脉冲体48q是球形形状的球形轴承,而第二冲击 脉冲体82q和第三冲击脉冲体84q具有圆形的横截面和围绕中心轴线58q的双犬骨形状。应 了解的是,冲击脉冲体48q可具有非球体的形状,只要冲击脉冲体48q能在位于腔体74q中时 产生冲击脉冲。这些形状包括,但不限于活塞形状、八边形形状或立方体形状等。
[0137] 这里,腔体74q被校准以允许冲击脉冲体48q自由地振荡,而不需要弹簧推动它抵 靠腔体74q的近端部76q或抵靠超声波导器24q的近端部78q。在腔体74q的近端部76q的来自 反节点62q的位置的轴向位移与冲击脉冲体48q碰撞。冲击脉冲体48q随后朝前推进,与超声 波导器24q的近端部78q碰撞。自另一反节点62q的位置的、在超声波导器24q的近端部78q的 轴向位移随后与冲击脉冲体48q碰撞,并且使得其朝后且朝向腔体74q的近端部76q反弹。这 些对应的轴向位移使得冲击脉冲体48q在腔体74q的近端部和超声波导器24q的近端部之间 来回运动,产生了对应的沿超声波导器24q的冲击脉冲。本领域的技术人员可明白的是,腔 体74q的长度必须被正确地校准,或者当超声波换能器(未示出)被水平地保持于地面时,冲 击脉冲体48q不会来回运动。本领域的技术人员还可明白的是,超声波振动的频率必须被修 正,以便反节点62q的位置位于如所示的它们的位置。
[0138] 第二冲击脉冲体82q和第三冲击脉冲体84q都被非固定地接合于超声波导器24q的 主体上,且在波导配件28q和止挡件42q之间。波导配件28q和止挡件42q之间的距离被校准 以允许第二冲击脉冲体82q和第三冲击脉冲体84q自由地振荡,而不需要弹簧推动它们中的 任意一个抵靠波导配件28q或止挡件42q。从超声波导器24q的近端部78q朝前发散的冲击脉 冲和超声波振动将导致第二冲击脉冲体82q随着每次冲击脉冲朝前推进,并且与第三冲击 脉冲体84q碰撞,第三脉冲体84q随后与止挡件42q碰撞。在与止挡件42q碰撞之后,第三冲击 脉冲体82q弹离止挡件42q,并且与第二冲击脉冲体82q碰撞,将两个冲击脉冲体都送回到它 们的原始位置。第二冲击脉冲体82q和第三冲击脉冲体84q的运动模式使得每个冲击脉冲体 都在波导配件28q和止挡件42q之间来回运动。该运动模式通过来自冲击脉冲体42q的其他 运动模式也有助于产生冲击脉冲。
[0139] 第二冲击脉冲体82q和第三冲击脉冲体84q的运动通过使用来自碰撞止挡件42q的 第三冲击脉冲体84q的额外的碰撞能量来增强冲击脉冲,以帮助放大冲击脉冲。本领域的技 术人员可看出的是,第二冲击脉冲体82q和第三冲击脉冲体82q的位置和效果都将控制冲击 脉冲,以便其可有效地改变在超声波导器24q的远端部的轴向位移,其对于超声波换能器的 不同的应用是有用的。
[0140] 如图31所示,超声波换能器的实施方式以与上面图28所示的实施方式大致相同的 方式作用。然而,在该实施方式中,超声波导器24r的近端部78r比上面讨论的任何实施方式 都更深得多地延伸到变幅杆20r中。冲击脉冲体48r是球形形状的球形轴承,而第二冲击脉 冲体82r具有圆形的横截面和围绕中心轴线58r的双犬骨形状。应了解的是,冲击脉冲体48r 可具有非球体的形状,只要冲击脉冲体48r能在位于腔体74r中时产生冲击脉冲。这些形状 包括,但不限于活塞形状、八边形形状或立方体形状等。
[0141] 这里,腔体74r被校准以允许冲击脉冲体48r自由地振荡,而不需要弹簧
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