¿Cuál es la detección de hidrófonos?

Un hidrófono es un transductor que convierte una señal de presión de sonido subacuática en una señal eléctrica. Cuando la presión (alteración acústica) en el material piezoeléctrico.Tubos de cerámica PIZOLos cambios, la distribución de carga dentro del material piezoeléctrico cambia proporcionalmente y se refleja en forma de una señal de voltaje, por lo que se puede extraer a través del electrodo en la superficie del elemento piezoeléctrico. Estos cargos se amplifican por un amplificador de voltaje o un amplificador de carga, y el osciloscopio de procesamiento de señal muestra una imagen que refleja la forma de onda de la onda de sonido. Por lo tanto, la medición de la presión de sonido en el campo de sonido ultrasónico se completa de una manera muy directa. Los materiales tradicionales utilizados para las pruebas de campo de sonido ultrasónico son cerámicas piezoeléctricas y PVDF (fluoruro de polivinilideno). Las cerámicas piezoeléctricas tienen alta dureza y sensibilidad, y pueden soportar un cierto rango de presión de sonido en el campo HIFU a baja energía, pero la intensidad del sonido aumenta.

Cuando los grandesTransductor de tubo de cilindro piezoicose rompe fácilmente, el rango dinámico lineal es pequeño, y la impedancia acústica es alta, de modo que la hidrófona tiene una cierta interferencia en el campo de sonido de la medida. La impedancia acústica PVDF está cerca de la impedancia acústica del agua, con una buena coincidencia de impedancia acústica. , textura suave, fácil procesamiento son propiedades químicas estables, con una amplia respuesta de frecuencia y una excelente linealidad. El rango dinámico es más grande que el de hidrófonos cerámicos piezoeléctricos. Por lo tanto, PVDF se utiliza actualmente en general para la medición. Puede mejorar la respuesta de frecuencia desigual producida por la cerámica piezoeléctrica y reducir la interferencia al campo de sonido de medición, siempre que la película sea lo suficientemente delgada. PVDF está disponible en tipos de cine y agujas. El diámetro del tipo de película es mayor que 5 cm, mientras que el diámetro de la aguja es inferior a 1 mm, que se daña fácilmente en el campo de sonido HIFU. El tamaño de la región focal de HIFU es de aproximadamente 1,1 mm × 2.1mm × 3.2mm. PVDF tiene la desventaja de la baja resolución espacial, y tiene efecto de borde. El volumen no se puede hacer muy pequeño. Está limitado por la temperatura. Cuando la temperatura alcanza los 60 ° C, se producirá la despolarización, la tasa de reutilización es baja, y la medición de hidrófono requiere un método mecánico para el escaneo de puntos a punto. Incluso si se escanea un plano de 10 × 10 cm 2, se tarda varias horas a la más rápida, por lo que se utilizan algunas líneas simples,TUBO PIEZO PARA TRANSDUCTORES HYDROACUSTICOSDescriba la distribución de campo de sonido se vuelve inevitable.

El uso de esferas huecas cerámicas piezoeléctricas de alta frecuencia, ya que los hidrófonos tienen ventajas únicas en términos de geometría, tamaño y sensibilidad. La bola tiene un diámetro de 0,7 a 1 mm, una frecuencia de resonancia de 1,8 a 2,7 MHz, y una sensibilidad dos veces la de un hidrófono del pasador. Tiene una excelente estabilidad y está sujeta a cuatro veces la presión de un hidrofono del pasador. Es un sensor ideal para medir campos de sonido de alta intensidad. Se informa un nuevo tipo de hidrófono para la medición de campo de sonido HIFU, que está indicando que el sensor puede medir la alimentación de sonido durante el tratamiento de HI FU, por lo tantoTransductor piezoeléctrico sensibleEstá garantizando suministro preciso de energía durante el tratamiento y la medición de la fuerza de radiación. En comparación con las mediciones de hidrófono, sus componentes son duraderos y tienen un pequeño impacto de temperatura. En 2006, Zanelli y Howard diseñaron un hidrófono que evita efectivamente los daños por la cavitación. La cerámica piezoeléctrica se coloca en un escudo de metal para proporcionar una superficie exterior suave para el núcleo de cavitación en la superficie. La posibilidad de ocurrencia se reduce al mínimo. En el agua desionizada desionizada, la medición del campo de sonido del transductor con una frecuencia de 1,50 MHz, un diámetro de 100 mm y una longitud focal de 150 mm ha logrado buenos resultados. Sin embargo, el rango dinámico lineal de cerámica piezoeléctrica es insuficiente, lo que afecta al límite superior que utiliza en las mediciones de HIFU.

Acerca de la inspección de la fibra, la detección de fibra óptica tiene interferencia anti-electromagnética, tamaño pequeño, resolución espacial alta, ancho de banda de respuesta amplia y velocidad de respuesta extremadamente rápida, y se ha utilizado ampliamente en muchos campos. La detección de fibra óptica del campo de sonido ultrasónico se refiere a un método para obtener una señal de campo de sonido al analizar las señales ópticas, como la intensidad de la luz y la fase óptica modulada por el campo de sonido en la fibra óptica. Comúnmente utilizado para el método de la cara final, el método de rejilla de fibra y el método de difracción acústico-óptica. Se propone medir el campo de sonido utilizando el cambio de la luz reflejada al final de la fibra, es el método de la cara final. Está recubierto con un medio multicapa al final de la fibra. Cuando la onda de sonido es incidente en el medio multicapa, causa la deformación elástica del medio. En cada nivel, hay luz reflejada, por lo que el total deTubo cerámico piezoeléctricoLa luz reflejada se refleja la luz de todas las capas. Como resultado de la interferencia, la presión de sonido en la cara del extremo de la fibra se puede medir midiendo el cambio en la intensidad de la luz reflejada. También se señala que la desviación no lineal de este tipo de sensor es inferior al 5% en -3-30mpa. En 1996, según esto, se propuso y diseñó un prototipo de sensor de fibra recubierto de múltiples capas.

Él cree que el sensor se puede usar para las ondas de choque de alta energía y mediciones de ultrasonido diagnóstico de baja energía. Sin embargo, la sonda del sensor tiene una resistencia al impacto limitada en el campo de sonido HIFU. Kouch lo ha mejorado con una fibra de un solo recubrimiento y utiliza la interferometría Michelson para mejorar la sensibilidad. Una fibra óptica de una sola película con una superficie de placa de titanio se usa como un brazo del interferómetro. Bajo la acción del campo de sonido, la cara final de la fibra se moverá ligeramente. Este pequeño desplazamiento puede ser detectado por un interferómetro. La fuente de luz utilizada en el experimento fue una fuente láser de 2 MW HE2HE, y el propósito del fotodiodo fue para reducir el ruido. En comparación con el método de medir el cambio de intensidad de la luz, la sensibilidad es mayor, pero el sistema de ruta óptica es más complicado, y el requisito de aislamiento de vibración es alto, lo que afecta su aplicación práctica.