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亚克力厂带您了解亚克力的横波探测器

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广州亚克力厂带您了解亚克力的横波探测器,声特性阻抗的计算目前的超声换能器中应用最多的是单层阻抗匹配层和双层阻抗匹配层。由于制作工艺上的原因,本次试制的斜探头只采用单层阻抗匹配层。声匹配层的特性阻抗的大小可按KLM模型进行计算<2>。如采用单匹配层,阻抗值为:Z1=(Z0Z2L)1/3(1)在横波斜探头中,压电陶瓷PT片的声特性阻抗Z0为34×106Pas/m,有机玻璃斜块的声特性阻抗ZL为3.1×106Pas/m.按公式(1)可得到单层匹配层的声特性阻抗:Z1=(Z0Z2L)1/3=6.9×106Pas/m.

材料的制作具有该声特性阻抗值的材料的制作,可采用无锡裕田高分子材料公司的Wexp-85阻燃环氧灌封料加入粒度为5L的二氧化锆,其配方如:制作声学匹配层材料的配方材料名称Wexp-85AWexp-85B5LZrO2重量比例10g1.3g10g将各材料充分搅拌混合均匀后,在60℃烘箱中经24小时固化,然后进行加工而成。固化后声学参数如:声学匹配层材料的声学性能密度声速声阻抗5MHz时衰减2.43g/cm32900m/s7.03×106Pas/m2.86db/mm所得到的声阻抗为7.03×106Pas/m,跟设计的特性阻抗值6.9×106Pas/m基本一致。作为声匹配层材料,还要求声衰减较低,以减轻声波能量的损耗。该材料在5MHz时的声衰减为2.86db/mm,适合做声匹配层材料。

厚度加工匹配层的厚度为声波传播的四分之一波长,即:t=1/4v/f(2)式中v―材料的声速度f―声频率上面制得的匹配层材料声速为2900m/s,应用于5MHz的横波斜探头中,则声匹配层的厚度应加工为t=1/4v/f=0.145mm.

性能对比把制得的声学匹配层材料应用于汕超所产品型号为5Z10×10A70(探头频率为5MHz,晶片尺寸为10mm×10mm,入射角度为70°)的斜探头中,匹配层、压电陶瓷片、有机玻璃斜块之间可用环氧树脂黏结,采用夹具控制黏结层的厚度和均匀性。标号为1的是带声学匹配层斜探头,标号为2的是普通斜探头。两种斜探头所采用的PT片的性能是一致的,其Kt值测试结果为51.0%±0.5%,电容量为500pf±10pf,相同的PT片性能保证了两种探头具有对比性。对两种斜探头进行性能测试和对比。

两种斜探头的频谱性能对比在SIUI-UTS超声性能测试系统分别测试1、2号斜探头的声学性能,1、2号斜探头的脉冲频谱图分别和。带匹配层斜探头的脉冲和频谱图普通斜探头的脉冲和频谱图两种探头的频谱性能对比。