Page 230 - 《应用声学》2024年第1期

226 2024 年 1 月

为了增强检测中超声波能量，几何自聚焦式探 在实际检测应用中具有一定的局限性。Wang等 [15]
头开始逐步发展。如图 4(a) 所示，Woodacre 等 [12] 将压电复合材料阵元及其匹配层材料分布在球面
研究了声透镜聚焦式空气耦合探头。但焦点固定、 结构上，结构如图 4(b) 所示，获得较好的点聚焦
入射角度无法调节，限制了其应用。He [13] 、刘智颖 效果，但聚焦效果易受各基元装配位姿精度的
等 [14] 设计、制作的线聚焦空气耦合超声探头具有 影响且存在焦点固定不便于调节的缺点。图 5 为
信噪比好、频带宽、波形清晰、聚焦面反射波峰峰值 文献 [13–14] 中两种不同形式的线聚焦换能器，分
大等优点，但因其聚焦效果受检测深度的影响，且换 别为 PDFV 复合膜压电驻极式和 1-3 型压电复合
能器制作成本较高、对操作环境要求高等限制因素， 材料。

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(a) Woodacra኎᝺ᝠܦᤩ᪫रགᐑཥ૱ᑟ٨ [12] (b) ԍႃܭՌెந᫼ЋѬ࣋ښု᭧ፇ౞ [15]

图 4 几何自聚焦式超声换能器
Fig. 4 Geometric self-focusing ultrasonic transducer

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(a) PVDFᒛጳᐑཥ૱ᑟ٨ [13]
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(b) ಏ᭧ԍႃܭՌెநጳᐑཥ૱ᑟ٨ [14]
图 5 两种不同形式的线聚焦式换能器
Fig. 5 Two different forms of line-focused transducers