超聲波定義

　超聲波是一種振動頻率高于聲波的機械波，由換能晶片在電壓的激勵下發(fā)生振動產(chǎn)生的，它具有頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。超聲波對液體、固體的穿透本領(lǐng)很大，尤其是在陽光不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波，碰到活動物體能產(chǎn)生多l普勒效應(yīng)。因此超聲波檢測廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國l防、生物醫(yī)學(xué)等方面。

超聲波換能器指向性因素特性介紹

一般情況下，要求所使用的超聲波換能器有尖銳的指向性，就象使用聚光手電筒照明，這樣有利于集中發(fā)射能量，在接收時能獲得較高的信噪比，也有利于對檢測目標(biāo)的定位評定。超聲波換能器的指向性與其輻射面尺寸、結(jié)構(gòu)、工作頻率和傳聲介質(zhì)特性等相關(guān)，通?？捎弥赶蛐砸蛩貋矸从吵暡〒Q能器的指向性：

　對于發(fā)射超聲波換能器，所謂指向性因素是指在發(fā)射聲束的主軸線聲壓上，遠離發(fā)射超聲波換能器的某一定點處某頻率的均方聲壓與通過該點和換能器同心的球面上某點同一頻率的均方聲壓之比。對于接收超聲波換能器，則是指沿換能器主軸線傳來某頻率聲波所產(chǎn)生的電動勢平方值與頻率相同、方均根聲壓相同的擴散聲場所產(chǎn)生的電動勢平方值之比。

　　超聲波換能器指向性因素也可以用分貝(dB)表示，這是稱為指向性指數(shù)，它等于指向性因素的常用對數(shù)乘10。對于發(fā)射換能器，指向性指數(shù)也可稱作指向性增益。

超聲波換能器學(xué)科研究的方向概述

　超聲波換能器也叫超聲波振子，是使用廣泛的能量轉(zhuǎn)換器件之一，作為能把高頻電能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置，將輸入的電功率轉(zhuǎn)換成機械功率再傳遞出去，而它自身消耗很少的一部分功率，廣泛應(yīng)用于超聲波清洗、焊接、美容、打孔、檢測等領(lǐng)域。

超聲波換能器學(xué)科研究的方向是，研究盡可能滿足工程實用要求的聲波阻抗、脈沖響應(yīng)、頻率響應(yīng)、阻抗匹配、聲學(xué)結(jié)構(gòu)、換能材料及振動模式等特性，并設(shè)計和協(xié)調(diào)這些基本特性，達到電與聲之問的l佳轉(zhuǎn)換，其內(nèi)容涉及到物理，化學(xué)、光學(xué)等多個方面。

超聲波換能器主要考慮的工作狀態(tài)問題

一般想要確定超聲波換能器的工作狀態(tài)，必須求出它的機械振動系統(tǒng)的狀態(tài)方程式和電路系統(tǒng)狀態(tài)方程式。超聲波換能器機械系統(tǒng)的狀態(tài)方程式是超聲波換能器處于工作狀態(tài)時，描寫它的機械振動系統(tǒng)的力和振速的關(guān)系式，而電路系統(tǒng)的狀態(tài)方程式是描寫電路系統(tǒng)的振動特性的。

由于超聲波換能器的機械系統(tǒng)和電路系統(tǒng)是互相配合的，所以機械系統(tǒng)的振動會影響到電路的平衡，而電路的變化也會影響到機械系統(tǒng)的振動，因此我們總是利用這些方程組分析、討論超聲波換能器的工作特性。超聲波換能器主要考慮的工作狀態(tài)問題就是與輸入輸出端的匹配。

　　客戶將超聲波換能器通過電纜連到驅(qū)動電源上，通電后空載或有載時測得的實際工作頻率。因客戶匹配電路各不相同，同樣的超聲波換能器在不同的驅(qū)動電源表現(xiàn)出來的頻率是不同的，這樣的頻率不能作為討論的依據(jù)。