一种提高气体介质中超声波信噪比的透射耦合材料及方法技术

本发明专利技术提出了一种提高气体介质中超声波信噪比的透射耦合材料及方法，属于传感器材料制备技术领域，包括用于超声波耦合的金属外层和N层透射层，其中，N为1‑4之间的整数；金属外层的密度大于每层透射层的密度，金属外层的厚度小于每层透射层的厚度；第一层透射层至第N层透射层对应的声波辐射面所用的材料均为轻质高分子材料。本发明专利技术基于超声波反射和透射理论，对超声波的透射耦合材料进行限定，利用多层透射层对超声波在传播过程中进行耦合，以提高超声波在传播过程中的信噪比。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于传感器材料制备，涉及气体介质与超声波传感器的超声耦合材料技术，具体为一种提高气体介质中超声波信噪比的透射耦合材料及方法；用于提高气体介质中超声波传播的信噪比，继而提高气体传感器的灵敏度。

技术介绍

1、超声波传感器是利用压电材料的压电效应及逆压电效应，实现机械能与电能之间的相互转换。其体积小、成本低、结构简单，广泛应用于液位检测、流量检测、无损探伤、测距以及医学成像等领域。

2、由于超声波传播的介质不同，其声阻抗与压电陶瓷的声阻抗存在较大的差距，而为了高效传递超声波能量，需要根据不同介质条件进行声阻抗匹配，于是在超声波传感器领域，高效的匹配层材料及结构一直是科研人员不断努力的方向。

3、由于压电材料的声阻抗(约30mrayl)与气体介质的声阻抗(空气约400rayl)相差数个数量级，所以在超声波传递过程中因反射和衰减，使能量损失很大。因此，在气体传感器中，良好的匹配层能够实现高阻抗的压电材料和低阻抗的媒质间的声阻抗过渡，减少声波能量的大幅度衰减。

4、现有技术中气体介质的超声波传感器匹配层大都采用单一匹配层本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种提高气体介质中超声波信噪比的透射耦合材料，其特征在于，包括用于超声波耦合的金属外层和N层透射层，其中，N为1-4之间的整数；金属外层的密度大于每层透射层的密度，金属外层的厚度小于每层透射层的厚度；

2.根据权利要求1所述的提高气体介质中超声波信噪比的透射耦合材料，其特征在于，所述轻质高分子材料是发泡高分子材料或高分子聚合物。

3.根据权利要求1所述的提高气体介质中超声波信噪比的透射耦合材料，其特征在于，随着透射层层数的增加对应透射层的密度呈递减趋势。

4.根据权利要求3所述的提高气体介质中超声波信噪比的透射耦合材料，其特征在于，相邻两个透射层之...

【技术特征摘要】

1.一种提高气体介质中超声波信噪比的透射耦合材料，其特征在于，包括用于超声波耦合的金属外层和n层透射层，其中，n为1-4之间的整数；金属外层的密度大于每层透射层的密度，金属外层的厚度小于每层透射层的厚度；

2.根据权利要求1所述的提高气体介质中超声波信噪比的透射耦合材料，其特征在于，所述轻质高分子材料是发泡高分子材料或高分子聚合物。

3.根据权利要求1所述的提高气体介质中超声波信噪比的透射耦合材料，其特征在于，随着透射层层数的增加对应透射层的密度呈递减趋势。

4.根据权利要求3所述的提高气体介质中超声波信噪比的透射耦合材料，其特征在于，相邻两个透射层之间通过耦合粘结层粘结。

5.根据权利要求4所述的提高气体介质中超声波信噪比的透射耦合材料，其特征在于，所述透射层的层数n＝2，其中，第一层透射层对应的声波辐射面所用的材料为发泡高分子材料或空心玻璃微珠；所述第二层透射层对应的声波辐射面所用的材料为高分子聚合物。

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【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，武宇翔，贾亿明，郑重磊，
申请(专利权)人：厦门声立达新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：