上海供應傳感器規(guī)格
發(fā)布時間：2022-03-17 01:34:39
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超聲波換能器又稱超聲波振子是將電能轉(zhuǎn)換成機械能(超聲波)的器件，主要是利用壓電陶瓷的壓電效應實現(xiàn)電能與聲能的相互轉(zhuǎn)換，故稱為超聲波換能器(壓電換能器)。超聲波換能器由中央壓電陶瓷元件，前后金屬蓋板，預應力螺桿，電極片以及絕緣管組成。超聲換能器是一種能量轉(zhuǎn)換器。它的性能描述和評價需要許多參數(shù)。超聲傳感器的特性參數(shù)包括諧振頻率、頻帶寬度、機電耦合系數(shù)、電聲效率、機械品質(zhì)因數(shù)、阻抗特性、頻率特性、方向性、傳輸和接收靈敏度等。UCER要求輸出功率大、能量轉(zhuǎn)換效率高，而接收傳感器要求頻帶寬、靈敏度高、分辨率高。因此，在超聲波傳感器的具體設(shè)計過程中，必須根據(jù)具體應用合理設(shè)計傳感器的相關(guān)參數(shù)。
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壓電圓環(huán)換能器有空氣背襯或溢流式兩種結(jié)構(gòu)。換能器兩邊加端蓋，內(nèi)部形成空氣腔，然后水密封裝，就是空氣背襯結(jié)構(gòu)；兩端不加蓋，只把壓電圓環(huán)水密，讓流體自由進出圓環(huán)內(nèi)部，這種結(jié)構(gòu)稱為溢流圓環(huán)換能器。溢流圓環(huán)換能器由于兩端開口，內(nèi)外壓力平衡，理論上可以工作在任何深度，適用于深水、變深工作的要求。溢流圓環(huán)在水下工作時除了換能器本身的徑向振動外，還帶動腔體內(nèi)的液體振動。利用液腔振動模態(tài)和圓環(huán)徑向振動模態(tài)的振動耦合，可得到較寬的工作頻帶。
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水聲換能器就是將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為聲能向水中輻射，或?qū)⒔邮盏乃曅盘栟D(zhuǎn)換為其他能量形式的信號進行檢測的換能器件。液體中基本特性1.同樣的水質(zhì)、溫度、壓力和發(fā)射功率下：超聲波換能器頻率越低，發(fā)射距離越遠。2.同樣的換能器，同樣頻率下：發(fā)射電壓越大，發(fā)射距離越遠。發(fā)射電壓越小，發(fā)射距離越近。3.同樣頻率的換能器：發(fā)射面積越大，發(fā)射角度越??；發(fā)射面積越小，發(fā)射角度越大。4.同樣頻率的換能器、同樣的發(fā)射電壓下：水質(zhì)越渾濁，有效測量距離越短，水質(zhì)越清，有效測量距離越長。
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無論我們是采用速度還是幅度的聲波檢測方法，所觀察和重視的聲波信息都是片面的，一些續(xù)至波的信息完全被忽視。為了更為精準和細致的檢測，綜合各種聲波檢測方式的特點出現(xiàn)了全波測井技術(shù)。全波測井，就是對體波和面波進行雙重的檢測，通過聲波的速度，幅度來測量與記錄，目前一般采用三種記錄方式:1、全波調(diào)輝變密度測井。2、全波調(diào)寬變密度測井。3、全波掃描變密度測井。聲波測井有著自身獨特的優(yōu)勢，特別是采用這種方法可以有效的避免由于泥漿性質(zhì)差異和泥漿侵入而產(chǎn)生的測井結(jié)果差異。
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超聲波測井換能器（超聲探頭）的工作原理大體是相同的，其內(nèi)部一般都包含一個電的儲能元件和一個機械振蕩體系。當換能器用作發(fā)射器時，從激勵電源送來的電振蕩信號將引起換能器中電儲能元件中電場或磁場的改變，這種改變經(jīng)過某種效應對換能器的機械振蕩體系發(fā)生一個推進力，使其進入振蕩狀態(tài)，從而推進與換能器機械振蕩體系相觸摸的介質(zhì)發(fā)生振蕩，向介質(zhì)中輻射聲波。接收聲波的過程正好與此相反，外來聲波作用在換能器的振蕩面上，從而使換能器的機械振蕩體系發(fā)生振蕩，憑借某種物理效應，引起換能器儲能元件中的電場或磁場發(fā)生相應的改變，從而引起換能器的電輸出端發(fā)生一個相應于聲信號的電壓和電流。
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壓電陶瓷換能器在工業(yè)中還被廣泛用作水中導航、海洋探測、精密測量、超聲清洗、固體探傷以及醫(yī)學成像、超聲診斷等方面。當今壓電超聲換能器的另一個應用的領(lǐng)域是遙測和遙控系統(tǒng)，其具體應用實例主要有：壓電陶瓷蜂鳴器、壓電點火器、超聲顯微鏡等。是利用壓電陶瓷的壓電效應和逆壓電效應實現(xiàn)電能和聲能的相互轉(zhuǎn)化。壓電超聲換能器就是其中的一種，它是水下發(fā)射和接收超聲波的水聲器件。處于水中的壓電換能器在聲波的作用下，換能器兩端會感應出電荷來，這就是聲波接收器;若在壓電陶瓷片上施加一個交變電場，就會時而變薄時而變厚，同時產(chǎn)生振動，發(fā)射聲波，這就是超聲波發(fā)射器。