半圆形超声波探头的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及超声波探头技术领域，特别是涉及一种半圆形超声波探头。
【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。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是:为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种半圆形超声波探头，采用圆柱体的芯体，使反射的超声波在圆柱面上进行多次的反射和折射，实现杂波的吸收。
[0005]本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是:一种半圆形超声波探头，包括壳体、芯体、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，所述芯体置于所述壳体内，所述芯体为圆柱体，所述圆柱体的侧面上设有入射面和探头接口凹槽，所述入射面所在平面与所述探头接口凹槽底面所在平面相交形成入射角，所述探头接口与压电晶片的连接端置于所述凹槽中，所述探头接口与压电晶片相对的一端伸出壳体外部。
[0006]具体的，所述入射角为45°或60°。
[0007]进一步，所述探头接口包括接口外壳和置于所述接口外壳内的电极，所述电极通过导线与所述压电晶片连接。
[0008]进一步，所述探头接口还包括吸收块，所述吸收块设于所述压电晶片与所述电极之间，所述导线贯穿所述吸收块与所述压电晶片和电极连接。吸收块可以抑制不需要的振动和吸收杂波，减少脉冲宽度，提高分辨率，同时还可以起到支撑压电晶片的安放的作用。
[0009]进一步，为了更加有效的吸收反射回来的超声波，所述芯体与所述壳体之间设有吸收块。
[0010]具体的，所述吸收块采用环氧树脂粉和钨粉制成。
[0011]具体的，所述芯体的材料为有机玻璃。所述芯体用于超声波传播，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，采用机玻璃作为芯体。
[0012]本发明的有益效果是:本发明提供的一种半圆形超声波探头，采用圆柱体的芯体，使反射的超声波在圆柱面上进行多次的反射和折射，实现杂波的吸收。另外，在压电晶片的背面增加吸收块可以抑制不需要的振动和吸收杂波，减少脉冲宽度，提高分辨率，同时还可以起到支撑压电晶片的安放的作用。
【附图说明】
[0013]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0014]图1是本发明的半圆形超声波探头一种实施例的结构示意图。
[0015]图2是本发明的半圆形超声波探头另一种实施例的结构示意图。
[0016]图3是图1中探头接口的放大示意图。
[0017]图中:1、壳体，2、芯体，3、压电晶片，4、探头接口，5、入射面，6、凹槽，7、入射角，8、接口外壳，9、电极，10、吸收块，11、导线。
【具体实施方式】
[0018]现在结合附图对本发明作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0019]如图1-3所示，本发明的一种半圆形超声波探头，包括壳体1、芯体2、压电晶片3和探头接口 4，所述压电晶片3与所述探头接口 4线路连接，所述芯体2置于所述壳体I内，所述芯体I为圆柱体，所述圆柱体的侧面上设有入射面5和探头接口凹槽6，所述入射面5所在平面与所述探头接口凹槽6底面所在平面相交形成入射角7，所述探头接口 4与压电晶片3的连接端置于所述凹槽6中，所述探头接口 4与压电晶片3相对的一端伸出壳体外部。本发明中入射角为45°或60°，芯体I采用声学性能良好、易加工成形的有机玻璃制成。
[0020]探头接口 4包括接口外壳8、置于所述接口外壳8内的电极9以及设于所述压电晶片3与所述电极9之间的吸收块10，所述电极9通过贯穿所述吸收块10的导线11与所述压电晶片3连接。吸收块10可以抑制不需要的振动和吸收杂波，减少脉冲宽度，提高分辨率，同时还可以起到支撑压电晶片3的安放的作用。为了更加有效的吸收反射回来的超声波，芯体I与壳体2之间也设有吸收块10。本发明中吸收块10采用环氧树脂粉和钨粉制成。
[0021]以上述依据本发明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发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明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】
1.一种半圆形超声波探头，包括壳体、芯体、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，所述芯体置于所述壳体内，其特征在于:所述芯体为圆柱体，所述圆柱体的侧面上设有入射面和探头接口凹槽，所述入射面所在平面与所述探头接口凹槽底面所在平面相交形成入射角，所述探头接口与压电晶片的连接端置于所述凹槽中，所述探头接口与压电晶片相对的一端伸出壳体外部。2.如权利要求1所述的半圆形超声波探头，其特征在于:所述入射角为45°或60°。3.如权利要求1所述的半圆形超声波探头，其特征在于:所述探头接口包括接口外壳和置于所述接口外壳内的电极，所述电极通过导线与所述压电晶片连接。4.如权利要求3所述的半圆形超声波探头，其特征在于:所述探头接口还包括吸收块，所述吸收块设于所述压电晶片与所述电极之间，所述导线贯穿所述吸收块与所述压电晶片和电极连接。5.如权利要求1所述的半圆形超声波探头，其特征在于:所述芯体与所述壳体之间设有吸收块。6.如权利要求4或5所述的半圆形超声波探头，其特征在于:所述吸收块采用环氧树脂粉和鹤粉制成。7.如权利要求1-5所述的半圆形超声波探头，其特征在于:所述楔块的材料为有机玻璃。
【专利摘要】本发明提供一种半圆形超声波探头，包括壳体、芯体、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，所述芯体置于所述壳体内，所述芯体为圆柱体，所述圆柱体的侧面上设有入射面和探头接口凹槽，所述入射面所在平面与所述探头接口凹槽底面所在平面相交形成入射角，所述探头接口与压电晶片的连接端置于所述凹槽中，所述探头接口与压电晶片相对的一端伸出壳体外部。本发明提供的半圆形超声波探头，采用圆柱体的芯体，使反射的超声波在圆柱面上进行多次的反射和折射，实现杂波的吸收。
【IPC分类】G01N29/24
【公开号】CN104990989
【申请号】CN201510417404
【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10月21日
【申请日】2015年7月15日