Las características de rayos de las ondas ultrasónicas se forman en una línea recta cuando se encuentran con dos sustancias con diferentes ratios de impedancia acústica. Se produce la interfaz, se produce la transmisión de reflexión y refracción. La reflexión y refracción de las ondas ultrasónicas siguen las leyes de la óptica geométrica. La mayor diferencia en la relación de impedancia acústica entre los dos medios de interfaz tiene la reflexión más fuerte, y cuanto menor sea la energía acústica se penetra en el segundo medio. En las dos interfaces reflectantes paralelas de la capa, las ondas de sonido se pueden reflejar hacia atrás y hacia atrás varias veces hasta que la energía se reduzca a cero. Cuando el rayo de sonido deTransductor para caudalímetroSe proyecta en la superficie cóncava o convexa o la interfaz irregular, también causa enfoque y dispersión como la luz. Cuando la longitud de onda de la onda ultrasónica se compara con el tamaño del obstáculo, se produce un fenómeno de difracción y cuando la longitud de onda ultrasónica es mucho menor que el tamaño del obstáculo, el fenómeno de difracción es insignificante.
Las características de absorción de las ondas ultrasónicas además de la atenuación energética introducidas por la frente de onda, son principalmente la atenuación de absorción de energía del medio de propagación. Para la simple onda del plano armónico, si se considera el problema de la absorción de medio, el movimiento de desplazamiento de partículas de la simple onda armónica se está propagando en la dirección positiva deTransductor de nivel de combustible ultrasónicoes descrito. Acerca del efecto Doppler, cuando hay un movimiento relativo entre la fuente de sonido y el objetivo, la onda de sonido se refleja en el objetivo aparecerá fenómeno de cambio de frecuencia. Este fenómeno se llama efecto Doppler. 4F es el valor de cambio de frecuencia, V es la velocidad de movimiento relativa entre el objetivo y la fuente de sonido, y Y es el ángulo entre la dirección del incidente de la onda ultrasónica y la dirección de movimiento del objetivo, y también es la longitud de onda. Cuando la dirección de la propagación de la onda de sonido coincide con la dirección de movimiento del objeto, que es un valor negativo; De lo contrario un valor positivo. Este es el principio básico de la medición de la velocidad Doppler.
El principal índice de rendimiento de laTransductores de UltrasoniAdemás de determinar sus características de frecuencia resonantes, es más importante comprender sus características de conversión eléctrica a sonido y características de radiación acústica. Los principales indicadores de rendimiento del transductor son los siguientes aspectos: (1) La frecuencia de trabajo F se selecciona principalmente cerca de la frecuencia de resonancia mecánica del transductor. Por lo tanto, la frecuencia de operación del transductor generalmente se refiere a la frecuencia de resonancia mecánica del transductor. El coeficiente de cohesión electromecánica K Coeficiente de acoplamiento electromecánico K es un parámetro importante que indica el acoplamiento entre la energía mecánica y la energía eléctrica del transductor piezoeléctrico.
Debido a que la energía mecánica del vibrador piezoeléctrico está relacionado con la forma y el modo de vibración del vibrador, el modo de vibración es diferente y el coeficiente de cohesión electromecánico también es diferente. En general, se utilizan suscriptores adicionales para indicar diferentes modos de vibración, como KP, que representa el factor de cohesión electromecánico del modo de vibración radial de una oblea delgada. Obviamente, K es una cantidad física sin dimensiones. El factor de calidad electromecánico QM, QM es la cantidad física que se refiere al factor QE de la calidad eléctrica al sistema de vibración mecánica. QM también tiene tres definiciones,Transductor ultrasónico exterior montadoestá representado en la frecuencia resonante. El valor de frecuencia en los puntos de poder izquierdo y derecho se llama ancho de banda del transductor.
Debido a que el factor de calidad mecánico M refleja el grado de pérdida de energía mecánica del vibrador piezoeléctrico durante el proceso de resonancia, el factor de calidad mecánico del transductor está estrechamente relacionado con su coeficiente de coincidencia electromecánico. Además, también está estrechamente relacionado con las propiedades electromecánicas de la estructura del transductor, los materiales, así como la impedancia por radiación del medio. El mismo transductor es fácilmente 30 en el medio líquido y 20 en el aire. Se puede ver que la banda de frecuencia del transductor ultrasónica en el medio de aire es relativamente estrecho.
Las características de impedancia del transductor se basan en el diagrama de seis terminales electromecánicos equivalentes del transductor, cada uno con una cierta impedancia característica. Por lo tanto, se requiere que el transductor coincida con la impedancia de la etapa final del circuito de transmisión (o la primaria del circuito de recepción). Además, dependiendo de las características de rayos del ultrasonido, también se requiere que el transductor coincida con la carga acústica radiada (o la carga acústica). Cómo realizar una coincidencia de impedancia electromecánica y la tecnología de coincidencia de impedancia acústica es uno de los problemas clave que deben resolverse en el desarrollo de transductores ultrasónicos. La característica direccional del transductor es adecuada para los transductores ultrasónicos de transmisión y recepción. Cuando el tamaño sea mayor o igual a la longitud de onda de la onda acústica del medio, la energía acústica emitida / recibida se concentra en ciertas direcciones, y se concentra la energía acústica. (o presión de sonido) es una función de azimut. Por lo general, la curva de presión de sonido con azimut se llama un patrón direccional.
Características de frecuencia de laTransductor de flujo ultrasónicoEs uno de los principales parámetros del transductor. Se refiere a las características de impedancia, presión de sonido y sensibilidad en función de la frecuencia. En las aplicaciones prácticas, generalmente es deseable que el transmisor ultrasónico obtenga una característica de impedancia plana en una cierta banda de frecuencia para adaptarse a los cambios en la carga, para evitar el desajuste de la impedancia, lo que resulta en la calentamiento del circuito, la menor eficiencia de conversión de energía e incluso Daños al dispositivo. La banda ancha de receptor ultrasónica es capaz de recibir una señal de pulso estrecha o una señal de bamboleo con un tiempo de resplandor corto y, por lo tanto, tiene una resolución de desplazamiento extremadamente alta en la dirección del eje acústico. La eficiencia de conversión de energía y energía del transductor también son indicadores técnicos que deben considerarse en el desarrollo de transductores ultrasónicos. Entre ellos, la eficiencia del transductor depende de la forma de la vibración, es el material del transductor, la estructura del sistema de vibración mecánica y el lavado de la frecuencia de operación.
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