超聲波流量計(jì)探頭及換能器原理 二十
此外,在檢測(cè)條件、對(duì)象及環(huán)境的需要下,對(duì)換能器也有相應(yīng)的特殊要求,如用于高溫、低溫環(huán)境,水下檢測(cè)等等。為了滿足上述各種各樣的要求,就需要從換能器的材料、形狀、結(jié)構(gòu)組成等方面加以考慮。因此,對(duì)材料而言,有諸如靈敏度、穩(wěn)定性、老化性等要求,要求機(jī)械品質(zhì)因素低一些,以免頻帶寬度不足導(dǎo)致波形畸變等等。對(duì)換能器的形狀結(jié)構(gòu)直至外殼材料與結(jié)構(gòu)、保護(hù)設(shè)施等等,也都要考慮技能滿足波型方面的要求,也要滿足檢測(cè)對(duì)象和使用環(huán)境等具體工作條件的要求。
總而言之,對(duì)換能器性能的要求是多種多樣的,因而換能器的形式和種類也是多種多樣的,而且還在不斷創(chuàng)新與發(fā)展。
§2.1 機(jī)電耦合概念
對(duì)于機(jī)-電互換(可逆)的換能器都可以分成機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)與電路系統(tǒng)兩個(gè)部分,我們把換能器機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械能與電路系統(tǒng)的電能或磁能按照某種物理效應(yīng)互相轉(zhuǎn)換稱為機(jī)電耦合。
在電路系統(tǒng)中包括了電源內(nèi)阻Ze,換能器可動(dòng)部分的電阻抗Zo(包括機(jī)械振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)和反電勢(shì)的影響);在機(jī)械系統(tǒng)中包括了力源的力阻抗Zm(例如振動(dòng)膜的彈性力),換能器可動(dòng)部分的力阻抗Zo’(即輻射阻抗)。
超聲波流量計(jì)