Vibração axial de transdutores ultra-sônicos

A estrutura do disco multi-nótransdutores ultra-sônicos.A função de chifre é amplificar a amplitude ultra-sônica, e o grande disco pode melhorar a apontar do transdutor. O princípio de funcionamento deste tipo de transdutor é conectar um chifre cônico longitudinal e o vibrador piezoelétrico longitudinal a vibrar o meio do ar. Quando a vibração multimodo ocorre, vários círculos de campo serão produzidos no disco piezo. Em ambos os lados do círculo do campo, os pontos vibracionais na superfície do disco vibram têm fases opostas, para que o campo de som irradiado seja enfraquecido pelo cancelamento de fase oposto. Para superar essa falta, a espessura de um disco lateral do círculo de campo pode ser alterada por um comprimento de onda para formar uma ranhura convexa côncava para compensar a diferença de fase entre os círculos de campo, melhorando assim a eficiência de radiação do transdutor.

Existem muitas instituições e fabricantes de pesquisa relacionados em casa e no exterior para desenvolver e produzir taisTransdutor de faixa de distância ultra-sônica. Desenvolvendo transdutores de topografia ultra-sônica com uma distância de trabalho de cerca de 15m (National Science Science National Science Project Project, transdutores de nível produzidos pela empresa Milltronics do Canadá, todos pertencem a transdutores de discos multi-wavels.

Experimentos mostram que quando o transdutor opera a uma frequência de 24 kHz e o diâmetro do disco é superior a 240 mm.O transdutor do disco multi-segmento tem as vantagens de alta sensibilidade, grande distância de trabalho (cerca de 15m) e feixe pequeno meia angular multi-onda articulação.As desvantagens doCircuito de sensor de distância ultra-sônicasão o tamanho grande e complicado pelo processo de fabricação.

O diagrama do transdutor de sanduíche é uma estrutura de transdutor ultra-sônico típico que consiste em uma placa de cobertura frontal e traseira, um vibrador piezoelétrico e um parafuso de estresse. Onde a tampa traseira é geralmente na forma de um cilindro; A tampa da frente é principalmente na forma de um chifre cônico para aumentar a área de radiação na aplicação acústica subaquática, o flare é geralmente cortado ou parcialmente cortado para encaixar a estrutura da matriz; Os vibradores piezoelétricos no meio são principalmente discos de cerâmica piezoelétricos polarizados longitudinalmente, ou podem ser tubos cerâmicos piezoelétricos radialmente polarizados. Parafusos de estresse de alta resistência são usados ​​para fixar as capas frontais e traseiras e vibradores piezoelétricos. A estrutura do transdutor foi proposta pela primeira vez pelo físico francês Lang Zhiwan, por isso também é conhecido como transdutor Langevin.

Os transdutores produzidos pelo Bindicator dos Estados Unidos, a série WSS de transdutores de nível de sentido da Alemanha, e a série XTC / XPS de transdutores de nível de Milltronics do Canadá também adotam uma estrutura de sanduíche. Como umsensor de medição de distânciaA frequência de trabalho do transdutor de sanduíche é geralmente entre 15kHz e 60 kHz, e o valor de pico para pico da tensão de pulso para emocionante o vibrador piezoelétrico é geralmente 3200 V, e uma boa camada de correspondência acústica é anexada à superfície de radiação . Tais transdutores são capazes de produzir alta energia acústica. O transdutor de sanduíche é volumoso e caro, e consome muita energia, mas é adequado para usar nas situações em que alta potência ou grande impulso é necessário.