超聲波流量計探頭及換能器原理 一五零

硬吸收塊上表面傾斜10-15°并盡量成波浪式或粗糙表面,這樣有利于晶片背向發射的聲波更好地散射,加長了聲路,在吸收塊中能被充分吸收,避免散射波返回到晶片造成干擾.此外,若能使吸收塊中散射質點的密度在晶片附近大些,隨著逐漸遠離晶片,其密度逐漸變小,這樣獲得漸變的聲阻抗特性,有利于吸收塊與晶片的聲阻抗匹配,這在工藝上通常可以采用離心機--在探頭灌注好吸收塊而又未固化時即放入離心機進行高速離心處理,具體處理的工藝參數則要視具體情況由試驗確定.

在灌制吸收塊時注意不要損傷或弄亂電極引線(特別是帶匹配電感線圈的情況下),吸收塊的高度一般不宜超過晶片直徑,否則阻尼太大(這是對普通接觸法直探頭而言的).此外,再加入固化劑時,吸收塊材料的溫度不宜太高,否則固化劑會強烈揮發(冒煙)而影響固化效果和吸收塊的內部質量,固化劑的用量一般不宜超過環氧樹脂用量的7-8%,太多則容易固化不均勻,太少時又使固化不充分.

(4)探頭與超聲儀器的電阻抗匹配

為了使探頭諧振頻率能與超聲儀器發出的電脈沖激勵頻率達到最好的配合,需要考慮探頭的電阻抗特性,不同的壓電材料有不同的電阻抗特性,而且還有吸收塊的電阻抗特性存在,因而需要綜合考慮電阻抗匹配問題,大體上可以有以下幾種方式:

[1]在吸收塊內或探頭殼體內裝入匹配電感,如圖6.11中為串聯電感,也可以為并聯電感.

[2]在超聲儀器發射電路輸出端(儀器殼體內)裝置匹配電感,如圖6.15所示

[3]在超聲儀器發射電路輸出端(儀器殼體內)裝置匹配電容,如圖6.15所示

注:也有些探頭制造廠時把這種匹配電感或電容裝入探頭殼體內甚至埋入吸收塊內固化成整體,探頭的殼體功能則是包容整個探頭起保護作用和便于使用,并在殼體上裝有插座便于用探頭電纜與超聲探傷儀連接

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