Was ist Ultraschallwandler?

Ein Wandler (Sonde) ist ein Gerät, das physikalische Energie in und heraus umwandelt. Eine Ultraschallsonde wandelt elektrische Energie in akustische Energie um und wandelt akustische Energie in elektrische Energie um. Die Energieumwandlung wird realisiert. Daher wird die Ultraschallsonde auch als Ultraschallwandler bezeichnet, der sowohl für die Übertragung von Ultraschallwellen als auch für den Empfangen verwendet werden kann, und ist eine Schlüsselkomponente im Ultraschallbereichssystem.UltraschallwandlerZu den hauptsächlich mechanischen Ultraschallwandlern, elektrischen Ultraschallwandlern und elektroakustischen Ultraschallwandlern. Unter ihnen bestehen elektroakustische Ultraschallsensoren hauptsächlich aus piezoelektrischen Kristallen (elektrostriktiv) und Nickel-Eisen-Aluminiumlegierung (magnetostriktiv). Nach verschiedenen Konstruktionen hat die Form des Ultraschallwandlers hauptsächlich eine Säulenform (die vorderen und hinteren Metallabdeckplatten haben den gleichen Durchmesser), einen Hornentyp (der Vorderabdeckplattendurchmesser wird durch die Lichtbogenform übermäßig reduziert) und a Säulenform mit einem Abschnitt in der Mitte.

Apiezoelektrischer Keramikwandlerist ein elektroakustischer Wandler, der elektrische und akustische Energie basierend auf den piezoelektrischen und inversen piezoelektrischen Wirkungen bestimmter Kristalle konvertiert. Piezoelektrische Ultraschallsensoren bestehen hauptsächlich aus piezoelektrischen Wafern. Der aus piezoelektrischen Kristallen bestehende Ultraschallsensor ist ein reversibler Sensor, der elektrische Energie in akustische Energie umwandelt, und wenn er Ultraschallwellen erhält, kann er auch akustische Energie in elektrische Energie umwandeln.Piezoelektrische UltraschallsensorenArbeiten Sie mit der Resonanz eines piezoelektrischen Kristalls. Die Struktur einiger einiger Kristallmaterialien hat asymmetrische Eigenschaften. Wenn diese Materialien einer externen Spannung und Belastung ausgesetzt sind, zerstört die interne Gitterstruktur (Verformung) den ursprünglichen makroskopischen Zustand der elektrischen Neutralität, was zu einem polarisierten elektrischen Feld führt. (Elektrochemisch), das erzeugte elektrische Feld (Elektrodenpolarisation) ist proportional zur Größe der Dehnung. Dieses Phänomen wird als positiver piezoelektrischer Effekt bezeichnet, der 1880 von den Curie Brothers entdeckt wurde wird einem angelegten elektrischen Feld ausgesetzt, Spannung und Dehnung erzeugt, und die Dehnung und das externe elektrische Feld werden gebildet. Einfach proportional. Experimente haben gezeigt, dass der piezoelektrische Effekt und der inverse piezoelektrische Effekt innerhalb einer bestimmten Grenze linear sind. Das heißt, im piezoelektrischen Effekt ist die Oberflächenladungsdichte des piezoelektrischen Kristalls proportional zur Größe des Stammes. Wenn der Stamm das Vorzeichen ändert, ändert die Ladung auch das Vorzeichen. Im Fall des inversen piezoelektrischen Effekts sind die piezoelektrischen Kristallstämme unter Wirkung des äußeren elektrischen Feldes. Die Größe ist proportional zur elektrischen Feldstärke, und wenn das elektrische Feld umgekehrt ist, wird auch die Dehnung umgekehrt. Piezoelektrische Wandler sind Geräte, die elektrische Energie und akustische Energie unter Verwendung des piezoelektrischen Effekts bestimmter Einkristallmaterialien und der elektrostriktiven Wirkung von polykristallinen Materialien umwandeln. Aufgrund seiner hohen elektroakustischen Effizienz, der großen Leistungskapazität sowie der Struktur und Form kann sie in verschiedenen Anwendungen ausgelegt werden, wird sie im Ultraschallbereich weit verbreitet.

Ultraschallpiezoelektrische Wandler werden in Einzelsonden und Doppelsonden unterteilt. Der Einzelsondenmodus bezieht sich auf einen Ultraschall -Näherungswandler, der verwendet wird, um sowohl Ultraschallwellen als auch Ultraschallwellen zu übertragen, dh die Sonde wird sowohl für die Übertragung als auch für den Empfang verwendet. Im Einsatzmodus des Einzelsondens muss bei der Übertragung von Ultraschallwellen eine Spannung von mehr als zehn Volt, mehrere zehn Volt oder sogar Hunderte von Volt auf die Sonde, an die Sonde angewendet werden, um eine mechanische Schwingung der Sonde zu verursachen. Diese mechanische Schwingung übergeht die Schwingung des piezoelektrischen Wafers an mechanische Energie. Umgewandelt in akustische Energie, um Ultraschallwellen zu erregen. Wenn die Ultraschallwelle empfangen wird, verschwindet das durch die Ultraschallwelle erzeugte Nachbeben nicht sofort und die Amplitude des übertragenen Signals ist offensichtlicher als die Amplitude des Echosignals, so dass das empfangende Ende fälschlicherweise die durch die Vibration erzeugte Welle erzeugt als Echo. Messfehler beeinflussen die Genauigkeit des Ultraschallabstandsmesssensors. Die konventionelle Praxis besteht darin, die Übertragung zu stoppen, die Zeitspanne zu verzögern, die Zeit dieses Nachbebens zu vermeiden und Echos zu erhalten, was zur blinden Zone führt. Die Dual -Sonde funktioniert, indem er zwei Ultraschallwellen sendet und Ultraschallwellen mit derselben Sonde erhält. Aus der Ebene der einzelnen Sonden -Blindzonenanalyse kann der Doppel -Sonden -Betriebsmodus die Blindezone vollständig beseitigen und den Messabstand erhöhen. In praktischen Anwendungen, da der Abstand zwischen der Übertragungssonde und der Empfangssonde gering ist und die Schallwelle gebeugt ist, wird die durch die Ultraschallübertragungssonde emittierte Welle möglicherweise nicht vom Hindernis reflektiert, sondern umgeht direkt die Empfangssonde. Dies führt daher zu den positiven Positiven, daher ist die blinde Zone noch da.