Qual é a detecção de hidrofone

Um hidrofone é um transdutor que converte um sinal de pressão sonora subaquático em um sinal elétrico. Quando a pressão (perturbação acústica) no material piezoelétricoTubos cerâmicos de piezo.Alterações, a distribuição de carga dentro do material piezoelétrico muda proporcionalmente e é refletida na forma de um sinal de tensão, para que ele possa ser extraído através do eletrodo na superfície do elemento piezoelétrico. Essas cobranças são amplificadas por um amplificador de tensão ou um amplificador de carga, e o osciloscópio de processamento de sinal exibe uma imagem que reflete a forma de onda da onda sonora. Assim, a medição de pressão sonora no campo som ultra-sônico é concluída de uma maneira muito simples. Materiais tradicionais utilizados para testes de campo de som ultrassônico são cerâmicas piezoelétricas e PVDF (fluoreto de polivinilideno). A cerâmica piezoelétrica possui alta dureza e sensibilidade, e pode suportar uma certa gama de pressão sonora no campo HIFU a baixa potência, mas a intensidade sonora é aumentada.

Quando o grandeTransdutor de tubo de cilindro piezoé facilmente quebrado, a faixa dinâmica linear é pequena, e a impedância acústica é alta, de modo que o hidrofone tem uma certa interferência ao campo de som da medida. A impedância acústica PVDF é próxima da impedância acústica da água, com boa correspondência acústica , Textura macia, fácil processamento é propriedades químicas estáveis, com ampla resposta de frequência e excelente linearidade. A faixa dinâmica é maior que a de hidrofones cerâmicos piezoelétricos. Portanto, o PVDF é atualmente usado para medição. Pode melhorar a resposta de frequência desigual produzida por cerâmica piezoelétrica e reduzir a interferência ao campo de som de medição, desde que o filme seja fino o suficiente. PVDF está disponível em tipos de filmes e agulhas. O diâmetro do tipo de filme é maior que 5 cm, enquanto o diâmetro da agulha é inferior a 1 mm, o que é facilmente danificado no campo de som HIFU. O tamanho da região focal HIFU é de cerca de 1,1mm × 2.1mm × 3.2mm. O PVDF tem a desvantagem da baixa resolução espacial, e tem efeito de borda. O volume não pode ser feito muito pequeno. É limitado pela temperatura. Quando a temperatura atinge 60 ° C, ela será de despolarização, a taxa de reutilização é baixa, e a medição de hidrofone requer um método mecânico para a digitalização pontual. Mesmo que um plano de 10 × 10 cm 2 seja digitalizado, leva várias horas no mais rápido, então algumas linhas simples são usadas,Tubo de piezo para transdutores hidroacústicosDescrever a distribuição de campo de som torna-se inevitável.

O uso de esferas ocas de cerâmica de alta frequência piezoelétrica, como hidrofones tem vantagens exclusivas em termos de geometria, tamanho e sensibilidade. A bola tem um diâmetro de 0,7 a 1 mm, uma frequência de ressonância de 1,8 a 2,7 MHz e uma sensibilidade duas vezes a de um hidrofone de pino. Tem excelente estabilidade e é submetido a quatro vezes a pressão de um hidrofone de alfinete. É um sensor ideal para medir campos sonoros de alta intensidade. Um novo tipo de hidrofone para medição de campo de som HIFU é relatado, que está indicando que o sensor pode medir a energia sonora durante o tratamento Hi Fu, portantoTransdutor piezoelétrico sensívelestá garantindo uma entrega precisa de energia durante o tratamento e a medição da força de radiação. Em comparação com as medições de hidrofone, seus componentes são duráveis ​​e têm um pequeno impacto de temperatura. Em 2006, Zanelli e Howard projetou um hidrofone que efetivamente evita danos à cavitação. A cerâmica piezoelétrica é colocada em uma blindagem de metal para proporcionar uma superfície externa suave para o núcleo da cavitação na superfície. A possibilidade de ocorrência é reduzida ao mínimo. Na água desionizada desgaseizada, a medição do campo de som do transdutor com uma frequência de 1,50 MHz, um diâmetro de 100 mm e uma distância focal de 150 mm alcançou bons resultados. No entanto, a faixa dinâmica linear de cerâmica piezoelétrica é insuficiente, afetando o limite superior usado em medições HIFU.

Sobre inspeção de fibra, sensor de fibra óptica tem interferência anti-eletromagnética, tamanho pequeno, alta resolução espacial, largura de banda de resposta ampla e velocidade de resposta extremamente rápida, e tem sido amplamente utilizado em muitos campos. A detecção de fibra óptica do campo de som ultrassônico refere-se a um método de obtenção de um sinal de campo sólido analisando sinais ópticos, como intensidade de luz e fase óptica modulada pelo campo de som na fibra óptica. Comumente usado para método de face final, método de grade de fibra e método de difração acústica-óptica. Propõe-se medir o campo sonoro usando a mudança da luz refletida no final da fibra, ou seja, o método de face final. É revestido com um meio multi-camada no final da fibra. Quando a onda sonora é incidente no meio multicamada, ela causa deformação elástica do meio. Em cada nível, há luz refletida, então o total deTubo cerâmico piezoelétricoA luz refletida é refletida a luz de todas as camadas. Como resultado da interferência, a pressão sonora na face final da fibra pode ser medida medindo a mudança na intensidade de luz refletida. Também é apontado que o desvio não linear desse tipo de sensor é inferior a 5% em -3-30mpa. Em 1996, com base nisso, foi proposto um protótipo de sensor de fibra revestido com várias camadas e projetado.

Ele acredita que o sensor pode ser usado para ondas de choque de alta energia e medições de ultra-som de diagnóstico de baixa energia. No entanto, a sonda sensor tem resistência ao impacto limitado no campo de som HIFU. Kouch melhorou com uma fibra única e usa a interferometria de Michelson para melhorar a sensibilidade. Uma fibra óptica de filme único com uma superfície de placa de titânio é usada como um braço do interferômetro. Sob a ação do campo de som, a face final da fibra se moverá ligeiramente. Este pequeno deslocamento pode ser detectado por um interferômetro. A fonte de luz usada no experimento foi uma fonte de laser de 2 MW HE2HE, e o propósito do fotodiodo era reduzir o ruído. Em comparação com o método de medir a mudança de intensidade de luz, a sensibilidade é maior, mas o sistema de caminho óptico é mais complicado, e o requisito de isolamento de vibração é alto, o que afeta sua aplicação prática.