Die Strahleigenschaften von Ultraschallwellen werden in einer geraden Linie gebildet, wenn sie zwei Substanzen mit unterschiedlichen akustischen Impedanzverhältnissen begegnen. An der Grenzfläche, der Reflexion und der Brechung treten auf. Die Reflexion und Brechung von Ultraschallwellen folgen den Gesetzen der geometrischen Optik. Der größere Unterschied im akustischen Impedanzverhältnis zwischen den beiden Grenzflächenmedien hat die stärkere Reflexion, und je kleiner die akustische Energie in das zweite Medium eindringt. In den beiden parallelen reflektierenden Schnittstellen der Schicht können die Schallwellen mehrmals hin und her reflektiert werden, bis die Energie auf Null reduziert wird. Wenn der Schallstrahl vonWandler für den Durchflussmesserwird auf die konkave oder konvexe Oberfläche oder die unregelmäßige Grenzfläche projiziert, und es führt auch zu Fokussierung und Streuung wie Licht. Wenn die Wellenlänge der Ultraschallwelle mit der Größe des Hinderniss verglichen wird, tritt das Beugungsphänomen auf und wenn die Ultraschallwellenlänge viel kleiner ist als die Größe des Hinderniss, ist das Beugungsphänomen vernachlässigbar.
Die Absorptionsmerkmale von Ultraschallwellen zusätzlich zur von der Wellenfront eingeführten Energieabschwächung sind hauptsächlich die Abschwächung des Ausbreitungsmediums der Energieabsorption. Für die einfache Welle der harmonischen Ebene wird die Partikelverschiebungsbewegung der einfachen harmonischen Welle in die positive Richtung von der Partikelverschiebung der einfachen harmonischen Welle ausbreitetUltraschall -Kraftstoffverändererwird beschrieben. Über den Doppler -Effekt, wenn es eine relative Bewegung zwischen der Schallquelle und dem Ziel gibt, wird die Schallwelle aus dem Ziel reflektiert, das Frequenzverschiebungsphänomen erscheint. Dieses Phänomen wird als Doppler -Effekt bezeichnet. 4F ist der Frequenzverschiebungswert, V ist die relative Bewegungsgeschwindigkeit zwischen dem Ziel und der Schallquelle, und y ist der Winkel zwischen der einfallenden Richtung der Ultraschallwelle und der Zielbewegungsrichtung und auch die Wellenlänge. Wenn die Ausbreitungsrichtung der Schallwelle mit der Bewegungsrichtung des Objekts zusammenfällt, was ein negativer Wert ist; sonst ein positiver Wert. Dies ist das Grundprinzip der Doppler -Geschwindigkeitsmessung.
Der Hauptleistungsindex desUltraschallwandlerZusätzlich zur Bestimmung seiner Resonanzfrequenzeigenschaften ist es wichtiger, seine Eigenschaften von Elektro-zu-Klassen und akustischen Strahlung zu verstehen. Die Hauptleistungsindikatoren des Wandlers sind wie folgt: (1) Die Arbeitsfrequenz F wird hauptsächlich in der Nähe der mechanischen Resonanzfrequenz des Wandlers ausgewählt. Daher bezieht sich die Betriebsfrequenz des Wandlers im Allgemeinen auf die mechanische Resonanzfrequenz des Wandlers. Der elektromechanische Kohäsionskoeffizient k elektromechanischer Kopplungskoeffizient K ist ein wichtiger Parameter, der die Kopplung zwischen der mechanischen Energie und der elektrischen Energie des piezoelektrischen Wandlers anzeigt.
Da die mechanische Energie des piezoelektrischen Vibrators mit dem Form- und Vibrationsmodus des Vibrators zusammenhängt, ist der Vibrationsmodus unterschiedlich und der elektromechanische Kohäsionskoeffizient ist ebenfalls unterschiedlich. Im Allgemeinen werden zusätzliche Indexs verwendet, um verschiedene Vibrationsmodi anzuzeigen, wie z. B. KP, was den elektromechanischen Kohäsionsfaktor des radialen Schwingungsmodus eines dünnen Wafers darstellt. Offensichtlich ist K eine dimensionslose physikalische Menge. Der elektromechanische Qualitätsfaktor QM, QM, ist die physikalische Menge, die sich auf den qe der elektrischen Qualitätsfaktor auf das mechanische Schwingungssystem bezieht. QM hat auch drei Definitionen,Außerhalb Ultraschallwandler montiertwird bei der Resonanzfrequenz dargestellt. Der Frequenzwert auf den linken und rechten Halbleistungspunkten wird als Bandbreite des Wandlers bezeichnet.
Da der mechanische Qualitätsfaktor M den Grad des mechanischen Energieverlusts des piezoelektrischen Vibrators während des Resonanzprozesses widerspiegelt, ist der mechanische Qualitätsfaktor des Wandlers eng mit seinem elektromechanischen Koinzidenzkoeffizienten verwandt. Darüber hinaus hängt es auch eng mit den elektromechanischen Eigenschaften der Wandlerstruktur, den Materialien sowie der Strahlungsimpedanz des Mediums zusammen. Der gleiche Wandler ist leicht 30 im flüssigen Medium und 20 in der Luft. Es ist ersichtlich, dass das Frequenzband des Ultraschallwandlers im Luftmedium relativ schmal ist.
Die Impedanzeigenschaften des Wandlers basieren auf dem äquivalenten elektromechanischen Sechs-Terminal-Diagramm des Wandlers, dessen bestimmte charakteristische Impedanz jeweils eine bestimmte charakteristische Impedanz ist. Daher ist der Wandler erforderlich, um die Impedanz der Endstufe des Übertragungskreises (oder der Primär des Empfangskreises) zu entsprechen. Darüber hinaus muss der Wandler abhängig von den Strahlenmerkmalen des Ultraschalls der abgestrahlten akustischen Belastung (oder der akustischen Last empfangen) entspricht. Wie man elektromechanische Impedanz -Matching und akustische Impedanz -Matching -Technologie realisiert, ist eines der wichtigsten Probleme, die bei der Entwicklung von Ultraschallwandlern gelöst werden müssen. Das Richtungsmerkmal des Wandlers eignet sich sowohl für die Übertragung als auch für die Ultraschallwandlerin. Wenn die Größe größer oder gleich der Wellenlänge der akustischen Welle des Mediums ist, wird die akustische Energie in bestimmte Richtungen konzentriert und die akustische Energie konzentriert. (oder Schalldruck) ist eine Funktion von Azimut. Normalerweise wird die Schalldruckkurve mit Azimut als Richtungsmuster bezeichnet.
Frequenzeigenschaften derUltraschallflussmesserwandlerist einer der Hauptparameter des Wandlers. Es bezieht sich auf die Eigenschaften von Impedanz, Schalldruck und Empfindlichkeit als Funktion der Frequenz. In praktischen Anwendungen ist es für den Ultraschallsender im Allgemeinen wünschenswert, in einem bestimmten Frequenzband eine flache Impedanzcharakteristik zu erhalten Beschädigung des Geräts. Das Breitband des Ultraschallempfängers kann ein schmales Impulssignal oder ein Wackelsignal mit kurzer Nachglühzeit empfangen und weist somit eine extrem hohe Verschiebungsauflösung in Richtung der akustischen Achse auf. Die Energie- und Energieumwandlungseffizienz des Wandlers sind auch technische Indikatoren, die bei der Entwicklung von Ultraschallwandlern berücksichtigt werden müssen. Unter ihnen hängt die Effizienz des Wandlers von der Form der Schwingung ab, es ist das Material des Wandlers, die Struktur des mechanischen Schwingungssystems und das Waschen der Betriebsfrequenz.
Piezo Hannas (WuHan) Tech Co,.Ltd ist eine professionelle piezoelektrische Keramik- und Ultraschallwandlerhersteller, die sich Ultraschalltechnologie und industriellen Anwendungen widmet.
