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超聲波換能器是如何工作的
2020-08-12
超聲波液位計專用于連續(xù)性液位測量，其通過超聲波換能器（探頭）發(fā)出高頻超聲波脈沖，當遇到被測液位表面時，該聲波被反射回來，部分反射回波被換能器（探頭）接收并轉換成電信號。超聲波液位計是利用聲波發(fā)射與接收的時間差，以及聲波傳播速度來計算液面高度的。那么，作為超聲波液位計的關鍵部件——超聲波換能器是如何工作的呢？
超聲波換能器，其實就是頻率與其諧振頻率相同的壓電陶瓷，利用材料的壓電效應將電能轉換為機械振動。一般情況下，先由超聲波發(fā)生器產生超聲波，經超聲波換能器將其轉換為機械振動，再經超聲波導出裝置、超聲波接收裝置便可產生超聲波。超聲波換能器作為一種能量轉換器件，它的功能是將輸入的電功率轉換成機械功率（即超聲波）再傳遞出去，而它自身消耗很少的一部分功率。
超聲波換能器主要包括外殼、聲窗（匹配層）、壓電陶瓷圓盤換能器、背襯、引出電纜、接收器等幾大部分構成。
其中，壓電陶瓷圓盤換能器起到的作用和一般的換能器相同，主要用于發(fā)射并接受超聲波；而在壓電陶瓷圓盤換能器的上面是接收器，主要由引出電纜、換能器、金屬圓環(huán)和橡膠墊圈組成，用作超聲波接收器，接收壓電陶瓷圓盤換能器頻帶外產生的多普勒回撥信號。
超聲波換能器的種類，可分為壓電換能器、夾心換能器、柱型換能器、倒喇叭型換能器等等。超聲波換能器的應用十分廣泛，它按應用的行業(yè)分為工業(yè)、農業(yè)、交通運輸、生活、醫(yī)療及軍事等。按實現的功能分為超聲波加工、超聲波清洗、超聲波探測、檢測、監(jiān)測、遙測、遙控等；按工作環(huán)境分為液體、氣體、生物體等；按性質分為功率超聲波、檢測超聲波、超聲波成像等。
超聲波換能器，其實就是頻率與其諧振頻率相同的壓電陶瓷，利用材料的壓電效應將電能轉換為機械振動。一般情況下，先由超聲波發(fā)生器產生超聲波，經超聲波換能器將其轉換為機械振動，再經超聲波導出裝置、超聲波接收裝置便可產生超聲波。超聲波換能器作為一種能量轉換器件，它的功能是將輸入的電功率轉換成機械功率（即超聲波）再傳遞出去，而它自身消耗很少的一部分功率。
超聲波換能器主要包括外殼、聲窗（匹配層）、壓電陶瓷圓盤換能器、背襯、引出電纜、接收器等幾大部分構成。
其中，壓電陶瓷圓盤換能器起到的作用和一般的換能器相同，主要用于發(fā)射并接受超聲波；而在壓電陶瓷圓盤換能器的上面是接收器，主要由引出電纜、換能器、金屬圓環(huán)和橡膠墊圈組成，用作超聲波接收器，接收壓電陶瓷圓盤換能器頻帶外產生的多普勒回撥信號。
超聲波換能器的種類，可分為壓電換能器、夾心換能器、柱型換能器、倒喇叭型換能器等等。超聲波換能器的應用十分廣泛，它按應用的行業(yè)分為工業(yè)、農業(yè)、交通運輸、生活、醫(yī)療及軍事等。按實現的功能分為超聲波加工、超聲波清洗、超聲波探測、檢測、監(jiān)測、遙測、遙控等；按工作環(huán)境分為液體、氣體、生物體等；按性質分為功率超聲波、檢測超聲波、超聲波成像等。
TAGS : 超聲波液位計
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