浅谈超声波液位计量表探头的组成结构及其6大性能指标

作者： admin来源：本站时间：2020-01-13共1280字站内编号：616

超声波液位计的探头是产生超声波并接收回声的传感器，能够将电能转换为声能，将声能转换为电能，因此也称为换能器。超声波是高频电脉冲激励超声波探头产生的，反射来的超声波能量通过探头转换成电压信号。超声波液位计探头的压电陶瓷具有压电效应，实现电声能量的常用方法是利用超声波探头实现的。为了更好地理解超声液位计探头，本文拟就超声液位计探头的组成结构及其6个性能指标作一介绍。

一、超声液位计探头的结构及作用

如下面的图1所示，超声波液位计探头的构造主要由压电陶瓷、匹配层、阻尼块、保护膜、壳体和高频电缆等部分构成。

1、压电陶瓷:压电陶瓷是探头的核心部件，其作用是收发超声波，其性能的好坏直接影响探头的质量。在陶瓷的两面，为了使供给陶瓷片的电压均匀，涂上银层作为电极，陶瓷片上的电极被电线吸引到电路上，底面接地线的口与电路的共同点相接，形成电路。

2、高频电缆:超声波液位计探头必须通过高频电缆与超声波驱动电路板相连，这种专用高频电缆具有干扰外部各种干扰噪声等超声波探头的驱动脉冲和回波信号的作用。

3、匹配层:超声级计测探头的匹配层可以在探头和工作负载之间发挥声阻抗匹配的作用，可以有效地扩大探头的工作频带，进一步提高超声分辨率和工作适应能力。

4、阻尼块:由几种阻尼材料构成，附着在压电陶瓷后面，主要吸收压电陶瓷后面的超声波，起到减少噪音的作用。　　

5、情况:探针的情况为塑料制，主要具有固定和保护探针元件整体的作用。

6、保护膜:保护膜耐磨性好，强度高，材质声衰减小，透音性好，厚度符合适当要求，保护压电陶瓷和电极，达到防止磨损和破坏的作用。

二、超声液位计探头6性能指标

超声波液位计探头作为构成超声波液位计的重要部件，其性能的好坏直接影响发送超声波的强度、接收回波信号的强度、液位计范围，直接决定超声波液位计是否正常稳定工作。超声波液位计探头的主要性能指标有以下6种:工作频率、灵敏度、质量因素、频率响应、电阻、方向特性等，现将各性能指标分别介绍如下

1、灵敏度:灵敏度是超声波回波被探针转换而输出的回波信号电压的峰值与施加到探针的驱动脉冲电压的峰值之比。灵敏度是测量超声探头电能与声能相互转换效率的尺度。

2、工作频率f :超声波液位计探头的工作频率由压电陶瓷的共振频率、即探头发射的超声波的频率决定。超声波液位计探头在该频率下输出的能量蕞大，传播距离也蕞远。