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說一說超聲波換能器的結(jié)構(gòu)組成

閱讀:2684      發(fā)布時間:2020-5-26
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  超聲波換能器是一種能量轉(zhuǎn)換器件,它的功能是將輸入的電功率轉(zhuǎn)換成機(jī)械功率(即超聲波)再傳遞出去,而它自身消耗掉很少的一部分功率(小于10%)。
  超聲波換能器的結(jié)構(gòu):
  超聲流量測量中的超聲波換能器根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同,可以分為直探頭、斜探頭、表面波探頭幾種。在本設(shè)計中,我們選用斜探頭作為超聲波換能器。超聲波流量檢測中較為常用的換能器是壓電式斜探頭換能器,它主要由壓電晶片、楔塊、接頭等組成,是超聲波流量計的重要組成部分。
  超聲波探頭中的換能器常用壓電晶片來制作,壓電晶片的振動頻率就是探頭的工作頻率,主要取決于晶片的厚度和超聲波在晶片材料中的傳播速度。為得到較高的頻率,要求晶片在共振狀態(tài)下工作,此時晶片厚度為波長。
  壓電晶片本身較脆,為了保護(hù)其與工件接觸時不損壞,常在晶片的前面粘附一層保護(hù)膜。在斜探頭的晶片前面有斜楔,晶片發(fā)出的縱波通過所設(shè)定的一不同傾角的斜楔射向試件表面,經(jīng)波型轉(zhuǎn)換后可以在試件內(nèi)部形成橫波。
  為提高探頭發(fā)射超聲波的頻率,常使晶片在共振狀態(tài)下使用,但是這樣振動不容易停止,難以形成窄脈沖。因此常在晶片背面裝上阻尼塊以增大晶片的振動阻尼,并吸收晶片背面發(fā)出的超聲波。
  對于斜探頭,晶片前面已經(jīng)與楔塊的斜面固定,背面一般不加阻尼塊。但是斜楔內(nèi)的多次反射波會造成一系列噪聲,所以在斜楔的前面澆有阻尼物質(zhì),用以吸收噪聲。

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