超聲波流量計(jì) 超聲波換能器性能開發(fā)及設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)十二
2.2.2超聲波換能器(超聲波流量計(jì))
換能器,就是將一種形式的能量轉(zhuǎn)換為另一種形式的能量的能量轉(zhuǎn)換器件。能量的形式是多種多樣的,因而換能器的類型也各不相同。超聲波換能器,是實(shí)現(xiàn)電能量和聲能量互相轉(zhuǎn)換的能量轉(zhuǎn)換器件,也稱超聲探頭,或者簡(jiǎn)稱探頭。具體而言,就是利用各種能量轉(zhuǎn)換器件,將其他形式的能量,如機(jī)械能、電磁能、光能等,轉(zhuǎn)換為超聲振動(dòng)能量并向各種媒質(zhì)中發(fā)射,然后利用超聲接收器(包括具有可逆效應(yīng)的上述換能器)將超聲場(chǎng)的各種聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為便于處理的電信號(hào)或光信號(hào),通過各種顯示終端,變?yōu)榭梢婏@示信息。按照實(shí)現(xiàn)電一聲轉(zhuǎn)換的原理不同,可用于發(fā)射和接收超聲信號(hào)的原理包括壓電效應(yīng)、磁致伸縮、電磁感應(yīng)、靜電效應(yīng)、光電效應(yīng)和機(jī)械振動(dòng)等。
產(chǎn)生大功率超聲的方法主要有兩種:一種是利用電能轉(zhuǎn)換成聲能的電聲換能器產(chǎn)生超聲,另一種是利用流體作動(dòng)力來產(chǎn)生超聲。超聲波換能器的種類很多,目前我國(guó)功率超聲換能器有3種形式。一種是高壓流體或氣體聲源,此類聲源可獲得較大的聲功率,例如我國(guó)研制的簧片哨、旋渦哨都是利用流體作動(dòng)力源,利用高速流體產(chǎn)生超聲,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、聲功率大,然而效率一般在10%左右,目前在超聲除塵、超聲乳化、超聲粉碎、超聲干燥等方面獲得了應(yīng)用。應(yīng)用最廣泛的電聲換能器主要是壓電換能器和磁致伸縮換能器。
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