Inngangur og meginregla transducers

 

Kynning á ultrasonic transducers:

 

Transducer er rafeindabúnaður sem breytir orku frá einu formi í annað. Ferlið við að umbreyta orku frá einu formi til annars kallast umbreyting.

Ultrasonic transducers umbreyta rafmagnsafköst aflgjafa í titringsframleiðslu. Þessa rafsegulbreytingu er hægt að ná með rafrænu keramik (eins og sýnt er á myndinni hér að neðan) eða segulmagnaðir efni. Piezoelectric keramik er kjarninn í transducers.

Skynjarakröfurnar fara eftir forritinu. Margar kröfur stangast á við hvort annað og fá mismunandi forgangsröðun. Þess vegna er engin sett af leiðbeiningum sem geta fjallað um allar kröfur og það eru margar mismunandi aðferðir til að ná sama markmiði.

Frá greiningarsjónarmiði er aðeins hægt að spá fyrir um frammistöðu transducersins á almennan hátt. Þetta er vegna þess að einkenni piezoelectric keramik eru oft mjög háð vinnuaðstæðum, þar með talið hitastigi, styrk rafsviðs, truflanir á þjöppun, kraftmiklum streitu, fjölda álagsferða og tíma. Þessi rekstrarskilyrði geta haft áhrif á hvort annað og áhrif þessara aðstæðna eru venjulega ólínuleg. Að auki eru mörg einkenni piezoelectric keramik orthotropic og geta verið breytileg á milli einstaka piezoelectric keramik og milli rafrænu keramiklotna. Að auki getur verið erfitt að einkenna milliverkanirnar við ýmis íhlutaviðmót (svo sem við þræði) og aðeins er hægt að áætla convective hitaflutningsstuðulinn sem notaður er við loftkælingu. Þess vegna fela flestir hönnunarferlar í sér tilraunapróf.

 

 

Vinnuregla ultrasonic transducer:

 

Hægt er að skipta ultrasonic transducers í sendara, móttakara og senditæki í samræmi við hlutverk þeirra, eins og sýnt er á mynd 1. Að taka notkun transducer við 40 kHz sem dæmi, resonant tíðni (FR) sendisins er hannað til að nota til að nota til að rafmerkjum við tíðni nálægt rekstrartíðni, eins og sýnt er á mynd 2, til að hámarka flutnings skilvirkni. Þvert á móti, and -resonant tíðni (FA) móttakarans er hönnuð til að vera nálægt móttöku ultrasonic tíðni, eins og sýnt er á mynd 3, til að hámarka móttöku skilvirkni. Rekstrartíðni senditækisins er hönnuð á milli resonant tíðni (FR) og andstæðingur -ómun tíðni (FA) senditækisins, eins og sýnt er á mynd 4. Greiningarsviðið.

 

 

Til þess að útbúnar ultrasonic bylgjur verði sendar frá piezoelectric keramik til hluta eða vökva (svo sem í lofti eða vatni), verður að passa hljóðeinangrun milli rafeindafræðilegs keramik og hluta eða vökva í gegnum hljóðeinangrandi samsvarandi lag. Hljóðhraði og hljóðeinangrun viðnámseinkenni algengra efna eru eftirfarandi:

 

Að taka ultrasonic loftskipta sem dæmi, hljóðeinangrun piezoelectric keramik er um 35 MRAYL (106 kg/m2 ∙ s), en hljóðeinangrun loftsins er allt að um 414 rayl (kg/m2 ∙ s). Þess vegna verður hljóðeinangrunarlagið nauðsynlegur þáttur í ultrasonic transducers, settur á milli piezoelectric keramik og loft til að passa við hljóðeinangrun þeirra og senda ultrasonic orku í loftið.

Hin fullkomna hljóðeinangrunargildi fyrir samsvarandi lag ultrasonic loftstraums er Rayl, um það bil 0. 122 MRAYL, en það er erfitt að finna efni með hljóðeinangrun lægri en 1 MRAYL og endingu. Sem stendur er algengt hljóðeinangrað samsvarandi lagefni samsett efni úr fjölliða fylki og holdu dufti til að ná lægri hljóðeinangrun og hæfilegri áreiðanleika. Samkvæmt forritinu er hægt að nota ultrasonic transducers í annað hvort sendingarstillingu eða sendingarstillingu. Þess má geta að ómskoðun transducers hafa í eðli sínu hringi. Við hönnun ultrasonic transducers til nálægðarmælinga takmarkar hringing lágmarks uppgötvunarfjarlægð. Almennt er dempunarlag notað til að endurheimta ultrasonic transducer fljótt í kyrrstöðu og draga úr hringingu.

 

Uppbygging ultrasonic transducers:

 

Ultrasonic piezoelectric transducer samanstendur af húsi: samsvarandi lag eða hljóðgluggi, piezoelectric keramik, stuðning og sendan snúru, þar með talið cymbal fylkismóttakara, sem samanstendur af sendum vírum, 8-16 cymbal transducers, málmhringjum og gúmmívagga; Cymbal fylkisviðtakandinn er staðsettur fyrir ofan piezoelectric transducer 3; Með því að nota piezoelectric keramikskífu transducer sem grunn ultrasonic piezoelectric transducer, sendir og fær ultrasonic merki; Cymbal fylkisviðtakandinn er staðsettur á disknum piezoelectric transducer og þjónar sem ultrasonic móttakari til að fá Doppler echo merki utan tíðnisviðs disksins. Hentar fyrir ultrasonic búnað.

 

Hvernig á að velja transducer:

 

1.

2.

3.. Transducerinn ætti að geta starfað í ætandi umhverfi.

4.. Transducer hringrásin ætti að hafa ofhleðsluvörn til að standast ofhleðslu.