超聲波流量計 超聲波換能器性能開發及設計與實現二十

(1)工作頻率（超聲波流量計）

一般情況下，工作頻率是根據對整個超聲設備的技術論證針對一定的應用來確定的。大多工作頻率選取在換能器的機械共振頻率附近，因而所謂工作頻率一般指換能器的機械共振頻率或附近。

(2)換能器的機電轉換系數n和機電耦合系數k

超聲換能器的機電轉換系數n指在機電轉換過程中轉換后的力學量(或電學量)與轉換前的力學量(或電學量)之比。機電耦合系數k描述的是在能量轉換過程中，能量相互耦合程度的一個物理量。

(3)換能器的阻抗特性

換能器作為一個機電四端網絡，具有一定的特性阻抗和傳輸常數。由于換能器在電路上要與發射機的末級回路和接收機的輸入電路相匹配，所以在換能器設計時的匹配條件是非常重要的。

(4)換能器的品質因素鋤

由于換能器由機械系統和電路系統兩大部分組成，所以常用電路系統的品質因素珙和機械系統的品質因素鳊來共同描述換能器的品質因素。

(5)方向特性。

對于一個發射換能器，方向特性曲線的尖銳程度決定了它的發射聲能的集中程度。對于一個接收換能器，方向特性的曲線的尖銳程度決定了其探索空間方向角的范圍。方向特性的好壞直接關系到超聲設備的作用距離。

(6)換能器的頻率特性

換能器的頻率特性是換能器的重要參數，指換能器的一些重要參數指標隨工作頻率變化的特性，如功率、聲壓、阻抗及靈敏度等隨頻率變化的范圍。超聲波換能器在應用超聲波換能器性能檢測系統的設計與實現中在一定的帶寬內獲得平坦的阻抗頻率特性有重大意義。因為往往在超聲應用中的換能器負載是變化的，寬頻帶可以適應變化負載以保持匹配、高效率，而頻帶失配將導致電路發熱，甚至損壞設備。在接收換能器中寬頻帶可以獲得窄脈沖、短余振時間波形，獲得極高的縱向分辨率。發射換能器特別要求的性能特性包括發射聲功率和發射效率。

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