用于非侵入性测量的换能器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于非侵入性测量的换能器(10)。换能器包括剪切型压电元件(20)和主体材料(30)。剪切型压电元件安装到主体材料的第一面(40)。主体材料的第二面(50)构造成安装到器皿(60)的壁。器皿构造成保持液体(70)。当主体材料的第二面安装到器皿的壁时，换能器在以激活频率被激活时配置成将Lamb波发射到器皿的壁中。换能器配置成使得器皿的壁中的Lamb波的相位速度大于由器皿保持的液体中的声速。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于非侵入性测量的换能器
本专利技术涉及一种用于非侵入性测量的换能器并且涉及一种非侵入性测量方法。
技术介绍
由附接到器皿的壁的换能器生成的超声波已用于容纳于器皿内的液体的诸如液位、声速、混合状态等的参数的非侵入性测量。用语“器皿”在此并且贯穿本文献在广义上使用，不限于封闭容器，而是还包括至少部分地开放的容器，并且还包括构造成容纳或引导任何种类的介质(诸如，所有种类的液体、液化固体或气体)的管或管道或管线。用语“换能器”在此并且贯穿本文献使用以包括发送器和接收器两者。然而，发射到液体中的辐射场可能并非如所期望的那样，从而导致非最优测量。需要解决该问题。
技术实现思路
因此，将为有利的是，具有改进的用于非侵入性测量的换能器和改进的非侵入性测量方法。本专利技术的目标利用独立权利要求的主题来解决，其中，另外的实施例并入从属权利要求中。应当注意到，本专利技术的以下描述的方面适用于用于非侵入性测量的换能器和非侵入性测量方法两者。在第一方面，提供了一种用于非侵入性测量的换能器，该换能器包括：-剪切本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种用于非侵入性测量的换能器(10)，包括：/n- 剪切型压电元件(20)；和/n- 主体材料(30)；/n其中，所述剪切型压电元件安装到所述主体材料的第一面(40)；/n其中，所述主体材料的第二面(50)构造成安装到器皿(60)的壁，所述器皿构造成保持液体(70)；/n其中，当所述主体材料的所述第二面安装到所述器皿的所述壁时，所述换能器在以激活频率被激活时配置成将Lamb波发射到所述器皿的所述壁中；并且/n其中，所述换能器配置成使得所述器皿的所述壁中的所述Lamb波的相位速度大于由所述器皿保持的所述液体中的声速。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180906 EP 18192884.71.一种用于非侵入性测量的换能器(10)，包括：
-剪切型压电元件(20)；和
-主体材料(30)；
其中，所述剪切型压电元件安装到所述主体材料的第一面(40)；
其中，所述主体材料的第二面(50)构造成安装到器皿(60)的壁，所述器皿构造成保持液体(70)；
其中，当所述主体材料的所述第二面安装到所述器皿的所述壁时，所述换能器在以激活频率被激活时配置成将Lamb波发射到所述器皿的所述壁中；并且
其中，所述换能器配置成使得所述器皿的所述壁中的所述Lamb波的相位速度大于由所述器皿保持的所述液体中的声速。


2.根据权利要求1所述的换能器，其特征在于，所述主体材料是聚酰胺。


3.根据权利要求1-2中的任一项所述的换能器，其特征在于，所述压电元件是单个陶瓷剪切型压电元件。


4.根据权利要求1-3中的任一项所述的换能器，其特征在于，所述换能器配置成使得所述器皿的所述壁中的所述Lamb波的所述相位速度大于所述剪切型压电元件中的所述声速。


5.根据权利要求1-3中的任一项所述的换能器，其特征在于，所述换能器配置成使得所述器皿的所述壁中的所述Lamb波的所述相位速度大于所述主体材料中的横向波的速率。


6.根据权利要求1-5中的任一项所述的换能器，其特征在于，所述激活频率基于所述器皿的所述壁的厚度(80)来选择。


7.根据权利要求1-6中的任一项所述的换能器，其特征在于，所述压电元件的面(90)附接到所述主体材料的所述第一面，并且其中，所述剪切型压电元件的所述面的尺寸(100)显著地大于所述剪切型压电元件的与所述剪切型压电元件的所述面垂直的厚度(110)。

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【专利技术属性】
技术研发人员：C·伯恩哈德，F·卡苏贝克，M·伦纳，D·帕佩，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH