[发明专利]用于在降水和结露条件下使用的空气声转换器、特别是超声波转换器

说明书

在一种空气声转换器(1)中，其具有机电转换器(2)、布置在机电转换器(2)的声学活性面(3)上的空气阻抗匹配层(4)和布置在空气阻抗匹配层(4)上的盖(27)，所述盖以外表面(12)形成空气声转换器(1)的暴露的声学面(10)，外表面(12)是亲水的，其中，在以水(18)润湿外表面时的润湿角度(29)小于60°。

技术领域

本发明涉及一种空气声转换器、特别是超声波转换器，其具有机电转换器、布置在机电转换器的声学活性面上的空气阻抗匹配层和布置在空气阻抗匹配层上的盖，所述盖以外表面形成空气声转换器的暴露的声学面。此外，本发明涉及一种具有所述空气声转换器的装置以及一种具有反射器和至少两个所述空气声转换器的超声波风速计。

在空气声转换器中，也称为λ/4调节层的空气阻抗匹配层用于调节不同的在机电转换器的材料与空气或另外的存在于空气声转换器的周围环境中的气体之间的阻抗，所述阻抗定义为密度与声速的乘积。

如同已述的那样，根据本发明的空气声转换器特别是超声波转换器。然而原则上根据本发明的空气声转换器也可以在比超声波的频率低的频率下、即也在低于16kHz的频率下被使用。

空气阻抗匹配层布置在机电转换器的声学活性表面上使得在声学活性表面和空气阻抗匹配层之间布置再一个另外的层不可能。

布置在空气阻抗匹配层上的盖典型地用于阻止异物进入到空气阻抗匹配层中，并且相应地典型地是闭合的表面。

背景技术

由DE 101 58 144 A1已知了一种超声波转换器，其具有暴露的声学面，所述超声波转换器特别是用于使用在超声波风力测定技术中。超声波转换器包括：机电转换器，所述机电转换器具有声学活性面；和声学调节层，所述声学调节层布置在声学活性面和暴露的声学面之间，以及加热元件，所述加热元件布置在转换器的声学活性面和调节层之间。加热元件用于加热暴露的声学面，以便融化在那里附着的冰层或霜层并且蒸发在那里例如以水滴形式附着的水。

存在于暴露的声学面上的水滴可以使辐射波瓣变形并且产生副辐射波瓣。由此极其消极地影响超声波风速计、特别是具有反射器的所述超声波风速计的功能，多个超声波转换器关于所述反射器对置。然而水滴可以从由DE 101 58 144 A1已知的超声波转换器的暴露的声学面借助所述超声波转换器的加热元件通过蒸发被仅仅缓慢地去除。此外，当超声波转换器的暴露的声学面被持续地保持在足够高的温度上以蒸发所产生的水滴时，已知的超声波转换器由于随之而来的热负荷而更快地老化。

由DE 10 2017 209 471 A1已知了一种用于检测内燃机的液体的液位和/或质量的超声波传感器。超声波传感器具有声波转换器和在液体中布置的声波传导元件，所述声波转换器设计用于发射和接收超声波。声波传导元件包括声波传导区段和声波耦合输入区段，所述声波传导区段设计用于对至少部分地由声波转换器发射的超声波在其耦合输入到液体中之前进行传导。声波耦合输入区段设计用于将由声波传导区段传导的超声波这样耦合输入到液体中，以使得超声波至少部分地朝向液体表面的方向被发射。声波传导元件的声波耦合输入区段设有涂层，所述涂层使可能的沉积物难于聚集在声波耦合元件上并且附着在那里。所述涂层例如包括金属涂层。此外，所述涂层可以根据存在的液体是疏水的、亲水的、疏脂的或亲脂的。

由JP 61169099 A已知了一种超声波转换器，所述超声波转换器具有机电转换器和布置在机电转换器的声学活性面上的呈多孔的高分子膜形式的空气阻抗匹配层。机电转换器是疏水的。为了阻止用于将多孔的高分子膜粘接到转换器上的胶粘剂进入到原则上亲水的多孔的高分子膜中并且为了保护高分子膜免受湿气影响而使高分子膜疏水化。

发明内容