氣介式壓電超聲換能器的研制及檢測.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、由于換能器材料聲阻抗與空氣聲阻抗嚴重失配,超聲波很難在空氣中傳播,限制了空氣超聲的應用,因此超聲換能器是空氣超聲技術的研究重點。為了提高空氣中聲波的傳播效率,已有多種氣介式超聲換能器的研制方法。本文在前人研究的基礎上,研制了一種模式轉(zhuǎn)換型氣介式壓電超聲換能器,試圖開拓其在醫(yī)療衛(wèi)生方面的應用。主要做了七個方面的研究:
 ?、倭私饬藲饨槭匠晸Q能器相關知識,設計了其基本結(jié)構(gòu),包括驅(qū)動系統(tǒng)和振動系統(tǒng)兩部分。驅(qū)動系統(tǒng)即激勵源,為換能器提供

2、驅(qū)動功率。振動系統(tǒng)包括四部分:背襯、壓電陶瓷晶堆、指數(shù)型變幅桿和彎曲振動圓盤。
 ?、谠O計換能器驅(qū)動系統(tǒng)并調(diào)試,包括驅(qū)動回路和反饋回路兩部分。驅(qū)動部分負責激勵換能器發(fā)射超聲波;反饋回路采集換能器電壓電流信號,通過鎖相環(huán)自動跟蹤換能器頻率。
  ③設計換能器振動系統(tǒng),為振動系統(tǒng)各部分選擇合適的材料,利用各部分頻率方程計算其尺寸參數(shù),使振動系統(tǒng)各部分工作在同一諧振頻率下,則換能器處于最佳工作狀態(tài)。
 ?、軐⒓庸げ⒅谱骱玫膿Q

3、能器振動系統(tǒng)連接至驅(qū)動系統(tǒng),調(diào)試信號源輸出頻率使換能器處于諧振狀態(tài),可得換能器此時諧振頻率為33.3 KHz。
 ?、輽z測換能器,包括壓電陶瓷晶堆輸出信號、振動系統(tǒng)輸出信號、節(jié)圓檢測和圓盤輻射聲壓檢測。結(jié)果表明,換能器各部分工作狀態(tài)良好。
 ?、奘褂霉鈱W紋影法檢測換能器輻射聲場,可見彎曲振動圓盤在驅(qū)動功率下明顯增厚,未見明顯聲場,并對其原因做了分析。
 ?、邚膶嶒灲嵌燃庸ち嘶⌒屋椛浔P,對其諧振頻率和輻射聲壓做了檢測,并

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