超聲波流量計探頭及換能器原理 一四一

[1]選擇保護膜材料的考慮因素:主要有耐磨性(硬度),耐沖擊能力(強度),對超聲能量的衰減大小以及與晶片和傳聲介質的聲阻抗匹配.

保護膜作為中間介質,其聲阻抗與晶片和傳聲介質的聲阻抗要匹配以改善透聲性能,它的理論匹配公式(最佳條件)為:

Z保=(Z晶Z介)1/2 (這是以連續波為條件時的情況,脈沖波的情況參考該條件)式中:Z保為保護膜聲阻抗,Z晶為晶片聲阻抗,Z介為傳聲介質(工件或液浸法時使用的液體,例如水)聲阻抗.

常見的保護膜材料有硬膜和軟膜兩大類,硬膜主要是剛玉(氧化鋁),鋼,陶瓷,碳化鎢,以及有機玻璃,尼龍,丙烯酸樹脂,環氧樹脂,含硅砂塑料等等,軟膜主要是塑料薄膜,橡膠膜等,通常在軟膜與晶片之間還會充填油液,有利于與粗糙表面的吻合,不過,使用軟保護膜的換能器其靈敏度通常會低于使用硬保護膜的換能器,而硬膜是與晶片直接粘貼在一起的.要注意加上保護膜后(特別是硬膜),將使晶片的諧振頻率降低.

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