wiadomości o firmie Wydajność czujnika ultradźwiękowego

Wydajność czujnika ultradźwiękowego

Piezoelektryczne czujniki ultradźwiękowe wykorzystują do działania zasadę efektu piezoelektrycznego materiałów piezoelektrycznych.Powszechnie stosowane wrażliwe materiały składowe obejmują głównie kryształy piezoelektryczne i ceramikę piezoelektryczną.

W zależności od różnicy między dodatnimi i odwrotnymi efektami piezoelektrycznymi piezoelektryczne czujniki ultradźwiękowe dzielą się na generatory (sondy nadawcze) i odbiorniki (sondy odbiorcze).W zależności od zastosowanej struktury i typu fali można je podzielić na sondy proste, sondy fali powierzchniowej i sondę fali Lamba, sondę o zmiennym kącie, sondę z podwójnym kryształem, sondę ogniskową, sondę zanurzeniową w wodzie, sondę do rozpylania wody i specjalną sondę itp. .

Piezoelektryczny generator ultradźwiękowy wykorzystuje zasadę odwrotnego narzędzia piezoelektrycznego do przekształcania drgań w analizę drgań o wysokiej częstotliwości, a następnie generuje fale ultradźwiękowe.Gdy częstotliwość przemiennego napięcia roboczego jest równa częstotliwości rezonansowej materiału piezoelektrycznego, wywoła on rezonans, a fala ultradźwiękowa generowana w tym czasie jest najsilniejsza.Piezoelektryczny czujnik ultradźwiękowy może generować fale ultradźwiękowe o wysokiej częstotliwości od kilkudziesięciu kiloherców do kilkudziesięciu megaherców, a jego poziom natężenia dźwięku może sięgać dziesiątek watów na centymetr sześcienny.

Kluczowa konstrukcja typowego piezoelektrycznego czujnika ultradźwiękowego składa się z płytki piezoelektrycznej, bloku absorpcyjnego (bloku tłumiącego) i folii ochronnej.Płytki piezoelektryczne mają przeważnie kształt dysku, a częstotliwość ultradźwiękowa jest odwrotnie proporcjonalna do ich grubości.Obie strony chipa piezoelektrycznego są pokryte warstwą srebra jako nabiegunnik przewodzący, dolna strona jest uziemiona, a górna strona jest poprowadzona do przewodu uziemiającego transformatora.Aby lepiej zapobiec bezpośredniemu kontaktowi między czujnikiem a testowanym urządzeniem i uszkodzeniu chipa piezoelektrycznego, pod chipem piezoelektrycznym naklejona jest folia ochronna.Efektem bloku absorpcyjnego jest obniżenie jakości wyposażenia mechanicznego chipa piezoelektrycznego i pochłonięcie energii kinetycznej fali ultradźwiękowej.

Piezoelektryczny odbiornik ultradźwiękowy działa na zasadzie dodatniego efektu piezoelektrycznego.Kiedy fale ultradźwiękowe działają na płytkę piezoelektryczną, powodując jej rozszerzanie się i kurczenie, na dwóch powierzchniach płytki powstają ładunki o przeciwnej polaryzacji.Ładunki te są konwertowane na napięcia i przesyłane do schematu pomiarowego po wzmocnieniu, a na koniec rejestrowane lub wyświetlane.Budowa piezoelektrycznego odbiornika ultradźwiękowego jest zasadniczo taka sama jak generatora ultradźwiękowego, a czasami ten sam czujnik jest używany zarówno jako generator, jak i odbiornik.

Główne działanie czujnika ultradźwiękowego obejmuje:

(1) Częstotliwość robocza: Częstotliwość robocza to częstotliwość rezonansowa płytki piezoelektrycznej.Gdy częstotliwość napięcia AC przyłożonego do jego dwóch końców jest równa częstotliwości rezonansowej chipa, energia wyjściowa jest najwyższa, a czułość jest najwyższa.

(2) Temperatura pracy: Ponieważ punkt Curie materiałów piezoelektrycznych jest ogólnie stosunkowo wysoki, zwłaszcza gdy sonda ultradźwiękowa używana do diagnozy wykorzystuje małą moc, temperatura robocza jest stosunkowo niska i może pracować przez długi czas bez awarii.Temperatura medycznych sond ultradźwiękowych jest stosunkowo wysoka i wymaga oddzielnego sprzętu chłodniczego.

(3) Czułość: zależy głównie od samego wafla produkcyjnego.Współczynnik sprzężenia elektromechanicznego jest duży, a czułość wysoka;wręcz przeciwnie, czułość jest niska.

Kryteria pracy czujników ultradźwiękowych:

Czujniki ultradźwiękowe można podzielić na piezoelektryczne, magnetostrykcyjne, elektromagnetyczne itp. zgodnie z ich zasadami działania.Najczęściej stosowany jest typ piezoelektryczny.