本实用新型涉及一种非接触式障碍、物位测量仪器中使用的超声传感器，更具体地讲是一种能将电┈声相互转换的换能器。

在工农业生产中，经常需要对有关障碍物、流量、液位、料位等进行测量，而非接触式障碍、物位测量则是十分理想的测量方法。在现有测量技术中普遍采用的不外乎是弯曲振动换能器，利用它来发射和接收超声波，由于多种原因，其测量范围受到较大的限制。中国专利局出版的《实用新型专利公报》于1992年7月1日公开了一种名称为《气介式超声物位仪》的申请案（公告号CN2108907U），在其专利申请说明书中公开的气介式超声传感器就是一种弯曲振动传感器的改进结构，其技术解决方案是将辐射圆盘（6）旋入复合棒纵向振动传感器的前盖板（7）上并拧紧，辐射圆盘（6）与前盖板（7）之间有一段空气谐振腔（4），隔振橡皮（3）套在辐射圆盘（6）和前盖板（7）上，喇叭（5）套入隔振橡皮（3）。该实用新型在一定程度上提高了传感器的电┈声转换效率，因而对测量范围也有所提高。由于在本实用新型中，前盖板（7）是直径相同的柱形，其传递振动的振幅有限；辐射圆盘（6）与前盖板（7）、隔振橡皮（3）、喇叭（5）被直接固定为一体，因此，在这种边界条件下进行的振动模式，其振动过程中阻尼较大；另外，谐振腔的腔体也是固定的这不利于调节换能器工作在最佳状态。

本实用新型的目的在于改善气体介质超声换能器中的振动圆盘的工作边界条件，进而提高换能器的工作效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术解决方案是：气体介质超声换能器，它有一个喇叭形的辐射罩（1），位于其小口端的带有补偿环（5）的振动圆盘（6）与复合振子联为一体，该复合振子是由不同直径 的细振杆（8）和粗振杆（9）构成的变幅振动杆与压电晶片（10）及背块（11）纵向顺序组合而成，它位于尾管（4）内部，其技术方案特别之处就是，换能器还有一个背管（3），背管（3）的一端与辐射罩（1）的小口端相联，另一端与尾管（4）的一端相联，振动圆盘（6）由与其相联的细振杆（8）悬支固定，该振动圆盘（6）同细振杆（8）相联的一侧与背管（3）内所设的背板之间构成一谐振腔（7），该谐振腔（7）将推动振动圆盘（6）作高阶弯曲振动，该谐振腔（7）的腔体是可调节的，即喇叭形辐射罩（1）、振动圆盘（6）与背管（3）内设置的背板之间的距离可调节，以便振动圆盘（6）工作在最佳选定位置。

本实用新型与现有技术相比，具有实质性特点和进步，这主要体现在以下方面：

1.本实用新型技术解决方案中的复合振子中有一个变幅振动杆，使得振幅经过细振杆（8）放大，推动振动圆盘（6）作高阶弯曲振动；

2.振动圆盘（6）与复合振子的细振杆（8）相联为一体，且被悬支固定着，在这种边界条件下，振动受到的阻尼较小，使其工作效率提高；

3.谐振腔（7）的腔体是可以调节的，在理论计算基础上选定一个理论位置，只需微调即可使振动圆盘（6）工作在最佳状态。

附图说明

附图1是本实用新型的结构示意图。

图中标记：（1）辐射罩；（2）罩座；（3）背管；（4）尾管；（5）补偿环；（6）振动圆盘；（7）谐振腔；（8）细振杆；（9）粗振杆；（10）压电晶片；（11）背块；（12）隔振套。

以下结合附图和实施例对本实用新型作更进一步的详细描述。

参见附图1，振动圆盘（6）的位于辐射罩（1）一侧的盘面上设有一相位补偿环（5），它是非金属件并且与盘体粘贴为一体，利用该补偿环（5） 来校正波形相位。变幅振动杆是由细振杆（8）和粗振杆（9）而构成的，复合振子是由变幅振动杆、压电晶片（10）及背块（11）组合而成，它上套置一隔振套（12），该隔振套（12）由非金属材料制成，它套接在压电晶片（10）所在的部位，并且由该隔振套（12）将复合振子相对固定在尾管（4）内。由附图1可见背管（3）是由大、小两种直径的管体构成的，管内中部还设有带圆孔的背板，该圆孔的直径大于细振杆（8）的直径，细振杆（8）非接触地穿过该圆孔，即细振杆（8）从该圆孔中悬空穿过，按这种模式振动，其阻尼较小。另外，背管（3）的大、小直径的两管端外部还分别设有一段外螺纹，用以同辐射罩（1）上的罩座（2）、尾管（4）上所设的内螺纹配合联接，也正是通过该螺纹联接方式达到便于调节谐振腔（7）的腔体及调整振动圆盘（6）的工作位置。在本实用新型中，为了便于制作和安装以及使振动圆盘（6）有一个理想的边界工作条件，特将振动圆盘（6）与细振杆（8）两者制为一体，细振杆（8）的端部由所设螺纹与粗振杆（9）的端头所设的螺纹配合联接。

本实用新型在作发射工作时，压电晶片（10）通过引线在两端加之交变电压，当交变电压频率为复合振子共振频率时，复合振子产生强烈振动，其振幅经过变幅振动杆之细振杆（8）放大后推动振动圆盘（6）作高阶弯曲振动，在振动圆盘（6）振动时，其振幅进一步加大，向气体介质中辐射出超声波，同时，位于喇叭形的辐射罩（1）喉部的振动圆盘（6）利用该辐射罩（1）大、小口端的不同开口，使辐射声阻进一步降低，大大提高了换能器的工作效率。

在接收工作时，由气体介质中传来的超声波，经过辐射罩（1）放大后被振动圆盘（6）接收并引起它和复合振子的振动，并由压电晶片（10）将振动转变为频率一致的交变电压再由引线输出。