1.一种具有变匹配层的阵列式超声传感器,其特征是:包括封装和匹配一体化层,所述封装和匹配一体化层的纵截面呈长城城墙状,其具有多个连续交替排列的凹部和凸部,每个凹部和凸部均具有开口,每个凹部的底面具有不同的厚度,在每个凹部的底面上均直接连接有一个压电元件,在压电元件和凹部侧壁空余的间隔处填充有横向声隔离层,在压电元件和横向声隔离层上设有反向吸声层,在两个凹部之间的凸部空腔中均填充有阵列间声学隔离层。
2.根据权利要求1所述的阵列式超声传感器,其特征是:所述压电元件位于每个凹部底面的中心。
3.根据权利要求1或2所述的阵列式超声传感器,其特征是:凹部的个数大于等于2个,优选为6个,凸部的个数大于等于2个,优选为5个。
4.根据权利要求1、2或3所述的阵列式超声传感器,其特征是:每个凹部底面的厚度和声阻抗不同;优选的,凹部底面的厚度t和声阻抗Z计算公式如下:t=c/4f;
c表示水泥基材料浆体声速,单位m/s;
f表示频率,单位Hz;
Z=4×ρ×t ×f×Z2;
‑3
ρ表示水泥基材料浆体密度,单位kgm ;
6 ‑2 ‑1
Z2表示压电材料声阻抗,单位10kgm s ;
t表示凹部底面厚度,单位m。
5.根据权利要求1所述的阵列式超声传感器,其特征是:所述横向声隔离层的上表面与压电元件的上表面齐平。
6.根据权利要求1或5所述的阵列式超声传感器,其特征是:所述反向吸声层部分或全部填充在凹部的剩余空腔中。
7.根据权利要求1所述的阵列式超声传感器,其特征是:封装和匹配一体化层的最左侧和最右侧均为凸部。
8.根据权利要求7所述的阵列式超声传感器,其特征是:位于最左侧和最右侧的凸部是完整的或不完整的。
9.根据权利要求1所述的阵列式超声传感器,其特征是:在压电元件的上表面设有上电极,在压电元件的下表面设有下电极,上电极与上电极引线相连,下电极与下电极引线相连。
10.根据权利要求1所述的阵列式超声传感器,其特征是:在阵列间声学隔离层的裸露面上设有脱模涂层,在最左侧和最右侧的凸部内壁上也设有脱模涂层。