超聲波流量計(jì)探頭及換能器原理  四十一

五.變量器

當(dāng)研究的問題涉及電、力、聲三個(gè)系統(tǒng)中兩個(gè)甚至三個(gè)的時(shí)候，就必須通過一個(gè)能實(shí)現(xiàn)阻抗變換的元件--變量器（或變換器）把它們連接起來，才能解決電、力、聲三中阻抗量綱不一致的問題。前面章節(jié)中討論電動式與電磁式換能器時(shí)，已經(jīng)用到了電-力變量器，它在線路圖中起到一個(gè)變壓器的作用。下面再來舉一個(gè)力-聲變量器的例子：

圖3.11示出一個(gè)力-聲聯(lián)合系統(tǒng)：一個(gè)外加簡諧力F作用在面積S，質(zhì)量Mm的活塞上，活塞振動速度V，腔內(nèi)逾壓P，這里假定腔內(nèi)空氣處于準(zhǔn)靜態(tài)。

采用阻抗型類比，力學(xué)系統(tǒng)（活塞）的力阻抗為Zm=F/V，聲振動系統(tǒng)（腔體）的聲阻抗為ZA=P/u，這里u為體積速度并且u=VS，因此將存在以下關(guān)系式：F=PS，u=VS，Zm=S2ZA亦即在力學(xué)與聲學(xué)系統(tǒng)之間相當(dāng)于存在一個(gè)變換系數(shù)為（S:1）的變換器（由F=PS，可改寫成F/P=S=S/1）。

§4.1 磁致伸縮式換能器的應(yīng)用（強(qiáng)功率超聲波應(yīng)用介紹）

磁致伸縮式換能器的特點(diǎn)是產(chǎn)生超聲波的頻率較低，通常在數(shù)十千赫茲范圍，但能產(chǎn)生很大的輻射功率，可達(dá)數(shù)千瓦，而且其機(jī)械強(qiáng)度很大，因此在強(qiáng)功率超聲波領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用，它也能被用于小功率的超聲測量或檢測技術(shù)領(lǐng)域。本節(jié)著重介紹強(qiáng)功率超聲波的應(yīng)用實(shí)例，將有助于對磁致伸縮式換能器應(yīng)用的了解。

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