超聲波流量計 超聲波換能器性能開發(fā)及設(shè)計與實現(xiàn)十二

2．2．2超聲波換能器（超聲波流量計）

換能器，就是將一種形式的能量轉(zhuǎn)換為另一種形式的能量的能量轉(zhuǎn)換器件。能量的形式是多種多樣的，因而換能器的類型也各不相同。超聲波換能器，是實現(xiàn)電能量和聲能量互相轉(zhuǎn)換的能量轉(zhuǎn)換器件，也稱超聲探頭，或者簡稱探頭。具體而言，就是利用各種能量轉(zhuǎn)換器件，將其他形式的能量，如機械能、電磁能、光能等，轉(zhuǎn)換為超聲振動能量并向各種媒質(zhì)中發(fā)射，然后利用超聲接收器(包括具有可逆效應(yīng)的上述換能器)將超聲場的各種聲信號轉(zhuǎn)換為便于處理的電信號或光信號，通過各種顯示終端，變?yōu)榭梢婏@示信息。按照實現(xiàn)電一聲轉(zhuǎn)換的原理不同，可用于發(fā)射和接收超聲信號的原理包括壓電效應(yīng)、磁致伸縮、電磁感應(yīng)、靜電效應(yīng)、光電效應(yīng)和機械振動等。

產(chǎn)生大功率超聲的方法主要有兩種：一種是利用電能轉(zhuǎn)換成聲能的電聲換能器產(chǎn)生超聲，另一種是利用流體作動力來產(chǎn)生超聲。超聲波換能器的種類很多，目前我國功率超聲換能器有3種形式。一種是高壓流體或氣體聲源，此類聲源可獲得較大的聲功率，例如我國研制的簧片哨、旋渦哨都是利用流體作動力源，利用高速流體產(chǎn)生超聲，其結(jié)構(gòu)簡單、聲功率大，然而效率一般在10％左右，目前在超聲除塵、超聲乳化、超聲粉碎、超聲干燥等方面獲得了應(yīng)用。應(yīng)用最廣泛的電聲換能器主要是壓電換能器和磁致伸縮換能器。

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