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超声波换能器可作为超声波清洗器

2022-07-08 02:58:53

声波换能器是一种将电磁能转化为机械能的装置,通常由压电陶瓷或其它磁致伸缩材料制成,常见的超声波清洗器、超声雾化器、B超探头等,都是超声换能器的应用实例。超声换能器包含了电路系统、机械振动系统和声学系统,并且三者在换能器工作时,有机地结合在一起成为一个统一的整体。


这样就决定了对它的研究方法是融合了电子学、力学、声学等诸方面的研究方法,并且通过电 -力 - 声类比,使三者能够用统一的等效机电图和等效方程式,方便地进行对其深入的研究。由于换能器的机械系统和电路系统是互相耦合的,所以机械系统的振动会影响到电路的平衡。


电路的变化也会影响到机械系统的振动,因此总是利用这些方程组分析、讨论换能器的工作特性。为了确定换能器的工作状态,必须求出它的机械振动系统的状态方程式,和电路系统的状态方程式。


超声波换能器


换能器机械系统的状态方程式是换能器处于工作状态时,描写它的机械振动系统的力与振速的关系式,而电路系统的状态方程式,是描写电路系统的振动特性的。超声波换能器的功能是将输入电功率转换为机械功率,即超声,然后传输,同时消耗其自身功率的一小部分。


对于超声换能器,要解决的技术问题是设计一种工作距离大,频带宽的超声换能器。该换能器由外壳,匹配层,压电陶瓷圆盘换能器,背衬,引出电缆和mb阵列接收器组成。


压电陶瓷盘式换能器由沿厚度方向极化的PZT-5压电材料制成。mb阵列接收器由8-16个Cy传感器,两个金属环和橡胶垫圈组成。本发明的工作距离大于35m,频带宽度达到10kHz,可以检测出高速移动的长距离目标。


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