Was ist die Hydrophonerkennung?

Ein Hydrophon ist ein Wandler, der ein Unterwasserschalldrucksignal in ein elektrisches Signal umwandelt. Wenn der Druck (akustische Störung) auf dem piezoelektrischen MaterialPiezo -KeramikrohreÄnderungen, die Ladungsverteilung im piezoelektrischen Material ändert sich proportional und spiegelt sich in Form eines Spannungssignals wider, sodass es durch die Elektrode auf der Oberfläche des piezoelektrischen Elements extrahiert werden kann. Diese Ladungen werden durch einen Spannungsverstärker oder einen Ladungsverstärker verstärkt, und das Oszilloskop der Signalverarbeitung zeigt ein Bild, das die Wellenform der Schallwelle widerspiegelt. Somit wird die Schalldruckmessung im Ultraschallschallfeld sehr einfach abgeschlossen. Traditionelle Materialien, die für Ultraschallschallfeldtests verwendet werden, sind piezoelektrische Keramik und PVDF (Polyvinylidenfluorid). Piezoelektrische Keramik haben eine hohe Härte und Empfindlichkeit und können einem bestimmten Schalldruckbereich im HIFU -Feld bei niedriger Leistung standhalten, aber die Schallintensität wird erhöht.

Wenn der GroßePiezo -Zylinderrohrwandlerist leicht zu brechen, der lineare Dynamikbereich klein und die akustische Impedanz hoch , weiche Textur, einfache Verarbeitung ist stabile chemische Eigenschaften mit großem Frequenzgang und hervorragende Linearität. Der Dynamikbereich ist größer als der von piezoelektrischen Keramikhydrophonen. Daher wird PVDF derzeit allgemein zur Messung verwendet. Es kann den ungleichmäßigen Frequenzgang verbessern, der durch piezoelektrische Keramik erzeugt wird, und die Störung des Messschallfelds verringern, solange der Film dünn genug ist. PVDF ist sowohl in Film- als auch in Nadeltypen erhältlich. Der Durchmesser des Filmtyps beträgt größer als 5 cm, während der Durchmesser der Nadel weniger als 1 mm beträgt, was im HIFU -Schallfeld leicht beschädigt ist. Die Größe des HIFU -Schwerpunktbereichs beträgt etwa 1,1 mm × 2,1 mm × 3,2 mm. PVDF hat den Nachteil einer geringen räumlichen Auflösung und hat einen Kanteneffekt. Das Volumen kann nicht sehr klein gemacht werden. Es ist durch Temperatur begrenzt. Wenn die Temperatur 60 ° C erreicht, tritt die Depolarisation auf, die Wiederverwendungrate ist niedrig und die Hydrophonmessung erfordert eine mechanische Methode für das Punkt-für-Punkt-Scannen. Auch wenn eine Ebene von 10 × 10 cm 2 gescannt wird, dauert es einige Stunden am schnellsten, sodass einige einfache Linien verwendet werden.Piezo -Röhrchen für HydroakustikumbauerBeschreiben Sie die Schallfeldverteilung werden unvermeidlich.

Die Verwendung von hochfrequenten piezoelektrischen Keramik -Hohlkugeln als Hydrophone hat einzigartige Vorteile hinsichtlich Geometrie, Größe und Empfindlichkeit. Der Ball hat einen Durchmesser von 0,7 bis 1 mm, eine Resonanzfrequenz von 1,8 bis 2,7 MHz und eine Empfindlichkeit doppelt so hoch wie bei einem Pin -Hydrophon. Es hat eine ausgezeichnete Stabilität und ist dem vierfachen Druck eines Stifthydrophons ausgesetzt. Es ist ein idealer Sensor zur Messung von Schallfeldern mit hoher Intensität. Eine neue Art von Hydrophon für die Messung des HIFU -Schallfeldfeldes wird berichtet, der angibt, dass der Sensor während der HI -Fu -Behandlung die Schallleistung messen kannEmpfindlicher piezoelektrischer WandlerGewährleistet eine genaue Abgabe von Energie während der Behandlung und die Messung der Strahlungskraft. Im Vergleich zu Hydrophonmessungen sind seine Komponenten langlebig und haben einen kleinen Temperatureinfluss. Im Jahr 2006 entwarfen Zanelli und Howard ein Hydrophon, das kavitierende Schäden effektiv vermeidet. Die piezoelektrische Keramik wird in einen Metallschild platziert, um eine glatte äußere Oberfläche für den Kavitationskern auf der Oberfläche bereitzustellen. Die Möglichkeit des Auftretens wird auf ein Minimum reduziert. In dem entgast entionisierten Wasser hat die Schallfeldmessung des Wandlers mit einer Frequenz von 1,50 MHz, einem Durchmesser von 100 mm und einer Brennweite von 150 mm gute Ergebnisse erzielt. Der lineare dynamische Bereich der piezoelektrischen Keramik ist jedoch unzureichend und beeinflusst die Obergrenze, die sie bei HIFU -Messungen verwendet.

Über die Faserinspektion, die faserfaserfaser-Erfindung weist eine antielektromagnetische Interferenz, eine geringe Größe, eine hohe räumliche Auflösung, eine breite Reaktionsbandbreite und die extrem schnelle Reaktionsgeschwindigkeit auf und wurde in vielen Feldern weit verbreitet. Der optische Fasererkennung des Ultraschallschallfeldes bezieht sich auf eine Methode, um ein Schallfeldsignal durch Analyse von optischen Signalen wie Lichtintensität und optischer Phase zu analysieren, die durch das Schallfeld in der optischen Faser moduliert werden. Üblicherweise für die Endgesichtsmethode, die Fasergittermethode und die akustooptische Beugungsmethode verwendet. Es wird vorgeschlagen, das Schallfeld unter Verwendung der Änderung des reflektierten Lichts am Ende der Faser zu messen, dh die Endgesichtsmethode. Es ist mit einem mehrschichtigen Medium am Ende der Faser beschichtet. Wenn die Schallwelle auf das Mehrschichtmedium fällt, verursacht sie eine elastische Verformung des Mediums. Auf jeder Ebene gibt es reflektiertes Licht, also die Gesamtsumme vonpiezoelektrische KeramikrohrReflektiertes Licht ist reflektiertes Licht aus allen Schichten. Infolge der Interferenz kann der Schalldruck an der Endfläche der Faser durch Messung der Änderung der reflektierten Lichtintensität gemessen werden -3-30mpa. Im Jahr 1996 wurde basierend darauf ein mehrschicht beschichteter Fasersensor-Prototyp vorgeschlagen und entworfen.

Er glaubt, dass der Sensor für hochenergetische Stoßwellen und energiediagnostische Ultraschallmessungen verwendet werden kann. Die Sensorsonde weist jedoch eine begrenzte Wirkungswiderstand im HIFU -Schallfeld auf. Kouch hat es mit einer einzelbeschichteten Faser verbessert und verwendet Michelson Interferometrie, um die Empfindlichkeit zu verbessern. Als Arm des Interferometers wird eine optische Einzelfilmfaser mit einer Titanplattenoberfläche verwendet. Unter der Wirkung des Schallfeldes bewegt sich die Endfläche der Faser leicht. Diese kleine Verschiebung kann durch ein Interferometer erkannt werden. Die im Experiment verwendete Lichtquelle war eine 2 -MW -HE2HE -Laserquelle, und der Zweck der Fotodiode bestand darin, das Rauschen zu reduzieren. Im Vergleich zur Methode zur Messung der Änderung der Lichtintensität ist die Empfindlichkeit höher, das optische Pfadsystem ist jedoch komplizierter und die Schwingungsisolierungsanforderung hoch, was sich auf die praktische Anwendung auswirkt.