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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107085042A(43)申请公布日2017.08.22(21)申请号201611167811.6(22)申请日2016.12.16(71)申请人湖北工业大学地址430076湖北省武汉市洪山区南李路28号(72)发明人宋小春涂君邱公喆张旭刘嘉诚蔡文浩高见熊芝陈涛(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人张大威(51)Int.Cl.G01N29/34(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种可聚焦和换向的SH波电磁超声换能器(57)摘要本发明涉及一种可聚焦和换向的SH波电磁超声换能器。包括外壳1、耐磨层5、第一周期性永磁铁6、第二周期性永磁铁8、跑道型交流线圈7;聚焦操纵杆2与外壳1通过转动副连接,工形齿轮3的上端齿轮固接于聚焦操纵杆2上的齿轮相啮合;锥形齿轮12通过转动副和工形齿轮3连接,工形齿轮3的下端齿轮与圆柱齿轮9相啮合;圆柱齿轮9通过转动副与锥形齿轮12相连接,锥形齿轮12通过转动副与聚焦操纵杆2相连接,换向操纵杆4通过齿轮副与锥形齿轮12相连接;外壳1通过转动副与换向操纵杆4相连接。本发明通过改变PPM对与其下方跑道型交流线圈7两段平直导线间的夹角实现SH波聚焦,通过整体旋转PPM对及其下方跑道型交流线圈实现SH波换向,从而实现SH波在一定角度内的扇扫。CN107085042ACN107085042A权利要求书1/2页1.一种可聚焦和换向的SH波电磁超声换能器,包括外壳(1),所述外壳(1)的底部固接有耐磨层(5);第一周期性永磁铁(6)、第二周期性永磁铁(8),所述第一周期性永磁铁(6)、第二周期性永磁铁(8)极性相反地成对布置,构成PPM对;跑道型交流线圈(7),所述跑道型交流线圈(7)由一根导线绕制而成,包括两段平直导线部分和两段半圆形导线部分,所述两段平直导线部分分别固定粘结在第一周期性永磁铁(6)、第二周期性永磁铁(8)的底部,其特征在于还包括:聚焦操纵杆(2)、圆柱齿轮(9)、锥形齿轮(12)、换向操纵杆(4);所述聚焦操纵杆(2)设置在外壳(1)的上部中间,与外壳(1)通过转动副连接,两者之间不存在轴向相对滑动;所述工形齿轮(3)的上端齿轮通过齿轮副与固接于聚焦操纵杆(2)上的齿轮相啮合;所述锥形齿轮(12)通过转动副和工形齿轮(3)连接,两者之间不存在轴向相对滑动;所述工形齿轮(3)的下端齿轮与圆柱齿轮(9)相啮合;圆柱齿轮(9)通过转动副与锥形齿轮(12)相连接,两者之间不存在轴向相对滑动;所述锥形齿轮(12)通过转动副与聚焦操纵杆(2)相连接,两者之间不存在轴向相对滑动;所述换向操纵杆(4)设置在外壳(1)的侧壁上,与外壳(1)通过转动副连接,两者之间不存在轴向相对滑动;所述换向操纵杆(4)通过齿轮副与锥形齿轮(12)相连接;所述第一周期性永磁铁(6)固接于工形齿轮(3)下端齿轮的底部;所述第二周期性永磁铁(8)固接于圆柱齿轮(9)的底部;所述聚焦操纵杆(2)、工形齿轮(3)、圆柱齿轮(9)和锥形齿轮(12)构成SH波聚焦系统,所述换向操纵杆(4)和锥形齿轮(12)构成SH波换向系统。2.根据权利要求1所述的一种可聚焦和换向的SH波电磁超声换能器,其特征在于所述工形齿轮(3)的上端齿轮和下端齿轮靠中间轴固定连接在一起,下端齿轮的分度圆半径等于上端齿轮的分度圆半径的两倍。3.根据权利要求2所述的一种可聚焦和换向的SH波电磁超声换能器,其特征在于固接于聚焦操纵杆(2)上齿轮的齿数和分度圆半径,分别与工形齿轮(3)上端齿轮的齿数和分度圆半径相等。4.根据权利要求2所述的一种可聚焦和换向的SH波电磁超声换能器,其特征在于工形齿轮(3)下端齿轮的齿数和分度圆半径,分别与圆柱齿轮(9)的齿数和分度圆半径相等。5.根据权利要求1所述的一种可聚焦和换向的SH波电磁超声换能器,其特征在于所述外壳(1)内部空腔呈圆柱形。6.根据权利要求1所述的一种可聚焦和换向的SH波电磁超声换能器,其特征在于所述跑道型交流线圈(7)由柔性材料印刷而成,线圈的两段半圆形导线部分分别通过弹簧吊装于锥形齿轮(12)的底部。7.根据权利要求1所述的一种可聚焦和换向的SH波电磁超声换能器,其特征在于还包括BNC接头(11),在外壳(1)上刻有过线槽,从跑道型交流线圈(7)上引出的导线(10)通过过线槽与BNC接头(11)连接;BNC接头(11)固接于外壳(1)的侧壁上。2CN107085042A权利要求书2/2页8.根据权利要求1所述的一种可聚焦和换向的SH波电磁超声换能器,其特征在于所述聚焦操纵杆(2)、工形齿轮(3)、换向操纵杆(4)、圆柱齿轮(9)和锥形齿轮(12)均由非导磁材料制成。9.根据权利