超聲波流量計探頭及換能器原理  一四六

還有一個方面,就是晶片做厚度振動時,是向前后兩個方向同時發(fā)射超聲波能量的,向前發(fā)射是我們所需要的,而向后發(fā)射的聲能被晶片背襯支承物反射回到晶片時就會造成干擾,所以也要通過吸收塊來加以抑制.

綜上所述,要克服和改善這些缺欠,主要是在晶片背面加上高阻尼的吸收介質--吸收塊,當吸收塊的聲阻抗等于晶片的聲阻抗,并且其超聲衰減系數越大,則效果最好.因為在這樣的條件下,晶片背面發(fā)射的超聲波不會在晶片與吸收塊界面上就產生反射,而是順利進入吸收塊并將其能量吸收掉.

應當指出:加入吸收塊的效果固然能使脈沖變窄,提高檢測分辨率,減小檢測盲區(qū),減少波形畸變,但它是以降低機械Q值,降低輻射功率,犧牲檢測靈敏度為代價的,在設計制作探頭時要根據實際需要綜合考慮.

吸收塊的設計與制作,其關鍵是成分的配比及制作工藝,它對探頭性能的好壞有著重要影響.吸收塊的成分組成主要有以下幾種方式:

a)鎢粉+環(huán)氧樹脂

b)鎢粉+二氧化鉛粉(注意有毒)+環(huán)氧樹脂

c)鎢粉+聚硫橡膠粉+環(huán)氧樹脂

d)二氧化鉛粉(注意有毒)+聚硫橡膠粉+環(huán)氧樹脂

e)膠木粉+環(huán)氧樹脂

f)環(huán)氧樹脂+紅色氧化鉛粉(PbO,注意有毒,200-400目化學分析純):紅色氧化鉛的粘滯衰減吸收聲能力很強,而且與環(huán)氧樹脂在一起構成的聲阻抗與有機玻璃差不多,有利于制作聲陷阱,在制作背襯時常采用分層制作,第一層貼近晶片為鎢粉,上面第二層則用氧化鉛).

...等等.

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