专利名称：定向超声波探头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种超声波探头。
背景技术：
普通超声波探头可接收来自工件内很大角度区域内的不同方向的超声信号。普通超声波探头的有机玻璃楔斜块不能判定接收超声信号的方向，如图1所示。
发明内容本实用新型的目的是提供一种定向超声波探头，解决普通超声波探头不能实现定向接收超声信号的技术问题。为了实现上述发明目的，本实用新型提供了如下的技术方案一种定向超声波探头，它包括外壳、外壳内填充的吸声材料、外壳下端安装的声波准直器、在声波准直器上端面安装的压电晶片、压电晶片上、下表面连接的电缆线和在压电晶片上套装的阻尼块；所述的声波准直器结构是由透声板表面覆盖有吸声材料构成的间隔排列格栅组成，透声板两侧是锯齿状；所述声波准直器的格栅与压电晶片垂直，声波准直器各个格栅所形成的横切面大于压电晶片的表面面积。本实用新型的优点如下1.可精确判定超声信号方向，从而减小反射体定位误差。2.用于粗晶材料(特别是奥氏体材料和铸钢件)超声波检测，与其他探头相比可大幅提高信噪比。超声波在粗晶材料中传播，由于粗大晶粒对超声波的反射及波形转换作用，使得工件内产生大量噪声信号，导致超声波检测的反射信号的信噪比低和传播路径的扭曲严重，缺陷检测技术难度非常大。而定向超声波探头只接收来自特定方向(缺陷)的声波，可减少其它方向的反射杂波，从而大幅提高信噪比。
图1是普通的超声波探头结构示意图。图2是本实用新型的超声波探头结构示意图。图3是本实用新型的声波准直器的主视剖面结构图。图4是图3的沿A-A方向的剖面图。
具体实施方式
本实用新型提供一种声波准直器替代普通超声波探头的有机玻璃楔斜块，以得到定向超声波探头。图1反映的是普通超声波探头，包括外壳4、吸声材料1、压电晶片6、阻尼块3、电缆线5和有机玻璃楔斜块2等。超声波探头置于工件7上，图1中的箭头是声波8 的方向。如图2所示。本实用新型的声波准直器9结构是由透声板12表面覆盖有吸声材料构成的间隔排列的格栅11组成，透声板12两侧是锯齿状。所述声波准直器的格栅11与压电晶片垂直，声波准直器各个格栅11所形成的横切面大于压电晶片的表面面积。本实用新型的其他结构同普通超声波探头。如图3所示，表示了声波准直器的工作原理，即与透声板12平行方向传播的声波才能被压电晶体(换能器)所接收，与透声板12方向有夹角的绝大部分声波将被透声板12 两侧锯齿状边沿反射回工件中，或被周围的吸声材料所吸收，不会进入到压电晶体，这样就保证了探头对声波的定向接收功能。在图3中，中间一路的声波被压电晶体(换能器)所接收，两侧的两路声波与透声板12方向有夹角的绝大部分声波将被透声板12两侧锯齿状边沿反射回工件中，或被周围的吸声材料所吸收，不会进入到压电晶体。声波准直器的横截面或称横切面的结构参见图4。本实用新型的定向超声波探头适用于粗晶材料超声波检测。对于横波写探头长16mm、宽14mm的压电晶片，配以下尺寸的声波准直器透声板厚2mm，宽15mm，锯齿高 0. 2mm,吸声材料间隔1mm，为6层格栅结构。在制作声波准直器时，要注意以下几点1.声波准直器与压电晶片垂直。2.声波准直器格栅横切面大于压电晶片。3.选择高吸声材料，从而尽可能的减少其它方向超声波进入压电晶体。压电晶体材料的选择与普通超声波探头一致。4.声波准直器格栅尺寸，即透声板、吸声材料间隔的数量、尺寸可按探头应用的技术要求加以选择。本专利声波准直器结构的尺寸和材质及应用范围，不限于上述具体实施例的描述。
权利要求1. 一种定向超声波探头，其特征在于，它包括外壳、外壳内填充的吸声材料、外壳下端安装的声波准直器、在声波准直器上端面安装的压电晶片、压电晶片上、下表面连接的电缆线和在压电晶片上套装的阻尼块；所述的声波准直器结构是由透声板表面覆盖有吸声材料构成的间隔排列格栅组成，透声板两侧是锯齿状；所述声波准直器的格栅与压电晶片垂直，声波准直器各个格栅所形成的横切面大于压电晶片的表面面积。
专利摘要本实用新型公开了一种定向超声波探头，它包括外壳、外壳内填充的吸声材料、外壳下端安装的声波准直器、在声波准直器上端面安装的压电晶片、压电晶片上、下表面连接的电缆线和在压电晶片上套装的阻尼块；所述的声波准直器结构是透声板与吸声材料间隔排列的格栅结构，透声板两侧是锯齿状；所述声波准直器的格栅与压电晶片垂直，声波准直器各个格栅所形成的横切面大于压电晶片的表面面积。本实用新型可以解决普通超声波探头无法实现定向接收超声信号的技术问题。
文档编号G01N29/24GK202141699SQ201120228389
公开日2012年2月8日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年6月30日
发明者张延丰, 张鹰, 朱晓钢 申请人:上海蓝滨石化设备有限责任公司, 兰州蓝亚石油化工装备工程有限公司, 机械工业兰州石油钻采炼油化工设备质量检测所有限公司, 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司