一种超声成像传感器探头的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及传感器【技术领域】，尤其涉及一种超声成像传感器探头。其包括聚焦装置、压电晶体、固定层、阻尼层、电路板、密封层、输出接头、外壳和密封盖。密封盖设置在外壳的一端，聚焦装置包括聚焦头和金属层，设置在外壳的另一端，固定层、阻尼层、电路板和密封层从上到下依次设置在聚焦装置和密封盖之间，压电晶体设置在固定层中，其一端与所述金属层相连，另一端与阻尼层相连，输出接头穿过外壳固定在密封层中，电板的输入端通过线缆与压电晶体的两端连接，其输出端通过线缆与输出接头连接。通过在超声成像传感器探头中设置聚焦装置，将一定范围内的超声束聚焦，减少超声波在传输过程的衰减，极大地提高传感器成像的精度和清晰度。
【专利说明】一种超声成像传感器探头
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及传感器【技术领域】，尤其涉及一种超声成像传感器探头。
【背景技术】
[0002]随着电力行业的快速发展，电力设备的维护要求高稳定性、高精确度、高工作效率的状态维护理念被提出，状态维护的未来发展趋势是形成可视化效果，即在不影响设备正常运行的前提下能准确观测到设备内部的状态和变化，从而采取相应的措施。
[0003]超声成像技术因与其他成像技术相比，具有实时性好、准确度高、清晰度好等独特优点，而被广泛应用。超声成像技术是利用发射的超声波与返回的超声波之间的差异产生图像，超声波经物体反射后会产生变化，而这种变化与物体的形状特性有关，所以可以根据这些反射信号的多少、强弱、分布规律等来确定物体的外形，但超声波在介质中传播时，超声波会随着传播距离的增加以及在不同介质间传播而逐渐减小，即超声波的声能衰减，从而影响超声波成像的清晰度和准确性。
[0004]因此，针对以上不足，需要提供一种能够有效减少超声波在传播过程中的能量衰减，使成像清晰的超声波成像传感器。
实用新型内容
[0005](一 )要解决的技术问题
[0006]本实用新型要解决的技术问题是解决超声波在传播过程中能量衰减而影响成像清晰度的问题。
[0007]( 二 )技术方案
[0008]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种超声成像传感器探头，包括聚焦头、压电晶体、固定层、阻尼层、电路板、密封层、输出接头、外壳和密封盖；所述密封盖设置在外壳的一端，聚焦装置设置在外壳的另一端，所述聚焦装置包括聚焦头和金属层，所述金属层镀在所述聚焦头的一侧，所述聚焦头的另一侧是凹面结构，所述固定层、阻尼层、电路板和密封层从上到下依次设置在所述聚焦装置和密封盖之间，所述压电晶体设置在固定层中，其一端与所述金属层相连，另一端与阻尼层相连，所述输出接头穿过外壳固定在密封层中，所述电板的输入端通过线缆与所述压电晶体的两端连接，输出端通过线缆与输出接头连接。
[0009]其中，所述密封层设有用于通过线缆的线缆通道。
[0010]其中，所述聚焦头采用环氧树脂材料。
[0011]其中，所述金属层采用钨铝合金、钨铜合金或钨铅合金材料。
[0012](三)有益效果
[0013]本实用新型的上述技术方案具有如下优点:通过在超声成像传感器探头中设置聚焦装置，将一定范围内的超声束聚焦，减少超声波在传输过程的衰减，极大地提高传感器成像的精度和清晰度。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型超声成像传感器探头的内部结构示意图。
[0015]图中:1:聚焦装置；11:聚焦头；12:金属层；2:压电晶体；3:固定层；4:阻尼层；5:电板；6:密封层；61:线缆通道；7:输出接头；8:外壳；9:密封盖。
【具体实施方式】
[0016]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0017]在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；除非另有说明，“缺口状”的含义为除截面平齐外的形状。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0018]如图1所示，本实用新型实施例提供的超声成像传感器探头包括聚焦头、压电晶体、固定层、阻尼层、电路板、密封层、输出接头、外壳和密封盖。
[0019]其中，外壳8呈筒形结构，侧面有用于固定输出接头7的固定孔。外壳8的一端设有密封盖9，另一端设有聚焦装置1，聚焦装置包括一个一侧是凹面结构的聚焦头11和镀在聚焦头11另一侧的金属层12，凹面结构是为了聚焦射出的超声波，可以是抛物面、双曲面等结构，材料采用环氧树脂，不易碎，易保养；金属层12采用钨铝合金、钨铜合金、钨铅合金或者钨与其它相同特性金属的合金材料镀在聚焦头上，可有效提高凹面的声阻抗，有利于将杂散的声波进行吸收和衰减。
[0020]如图1所示，固定层3、阻尼层4、电路板5和密封层6从上到下依次设置在所述聚焦装置I和密封盖9之间，密封层6与密封盖9相连接，输出接头7穿过外壳8固定在密封层6中，密封层6上设有线缆通道61，用于固定电板5与输出接头7连接所用的线缆，防止因线缆晃动引起线缆接触不良而影响信号传输。
[0021]电路板5设置在密封层6和阻尼层4之间被密封层6固定，其输入端通过线缆与压电晶体2的两端连接，其输出端通过线缆与输出接头7连接。
[0022]压电晶体2设置在聚焦装置I和阻尼层4之间，一端紧贴金属层12，另一端与阻尼层4相连，压电晶体2通过压电效应产生超声波或把接收到的超声波转化为电信号，通过线缆传给电路板5。
[0023]在压电晶体2与外壳8之间浇注粒径较小的环氧树脂与吸声材料的混合物作为固定层3，降低了压电晶体2的磨损率，对缓冲压电晶体2的震动也起到一定作用，即有效固定保护了压电晶体，又提高了吸声效果。
[0024]阻尼层在压电晶体2的下方，用于支撑安放压电晶体2，在压电晶体2起振后，使其尽快停止震动，减少脉冲宽度，提高分辨率，还可以吸收压电晶体2向背面发射的超声波，减少脉冲杂波。
[0025]使用时，通过控制压电晶体2使其产生超声波，发射出的超声波先穿过金属层12，其中一部分一定波段内的杂散声波被吸收，向背面发射的超声波被阻尼层过滤，剩余的超声波经过聚焦头11，将超声波聚焦在需要成像的部件上，然后部分超声波被反射回来，经过金属层12吸收部分杂波后，剩余的超声波作用在压电晶体2上，转换成电信号，通过电板5、输出接头7转换，最后传输到显示装置上成像。
[0026]综上所述，本实用新型的超声成像传感器探头，通过在超声成像传感器探头中设置聚焦装置，将一定范围内的超声束聚焦，减少超声波在传输过程的衰减，极大地提高传感器成像的精度和清晰度。
[0027]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种超声成像传感器探头，其特征在于:包括聚焦装置(I)、压电晶体(2)、固定层(3)、阻尼层(4)、电路板(5)、密封层(6)、输出接头(7)、外壳⑶和密封盖(9);所述密封盖(9)设置在外壳(8)的一端，聚焦装置(I)设置在外壳(8)的另一端，所述聚焦装置(I)包括聚焦头(11)和金属层(12)，所述金属层(12)镀在所述聚焦头(11)的一侧，所述聚焦头(11)的另一侧是凹面结构，所述固定层(3)、阻尼层(4)、电路板(5)和密封层(6)从上到下依次设置在所述聚焦装置(I)和密封盖(9)之间，所述压电晶体(2)设置在固定层(3)中，其一端与所述金属层(12)相连，另一端与阻尼层(4)相连，所述输出接头(7)穿过外壳(8)固定在密封层(6)中，所述电路板(5)的输入端通过线缆与所述压电晶体(2)的两端连接，输出端通过线缆与输出接头(7)连接。
2.根据权利要求1所述的超声成像传感器探头，其特征在于:所述密封层(6)设有用于通过线缆的线缆通道(61)。
3.根据权利要求1所述的超声成像传感器探头，其特征在于:所述聚焦头(11)采用环氧树脂材料。
4.根据权利要求1所述的超声成像传感器探头，其特征在于:所述金属层(12)采用钨铝合金、钨铜合金或钨铅合金材料。
【文档编号】G01S7/523GK203981877SQ201420286905
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】王天正, 王志鹏, 俞华, 杨冬冬, 梁基重, 芦竹茂, 马丽强, 李艳鹏, 孟利 申请人:国网山西省电力公司电力科学研究院