超聲波振動(dòng)子
超聲波振動(dòng)子又稱(chēng)超聲波振子,將換能器與變幅桿連接后的整體叫做振動(dòng)子。由壓電陶瓷的壓電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能(聲波振動(dòng))的相互轉(zhuǎn)換,并通過(guò)聲阻抗匹配的前后輻射蓋塊進(jìn)行放大的器件。 [1] 由于變幅桿是一個(gè)無(wú)源器件,它本身不產(chǎn)生振動(dòng),只是將輸入的振動(dòng)改變振幅后再傳遞出去,完成了阻抗變換。超聲波換能器在電場(chǎng)激勵(lì)下能產(chǎn)生有規(guī)律的振動(dòng),但是振幅一般在10μm左右,這樣的振幅要直接完成焊接和加工工序是不夠的。因此換能器連接合理設(shè)計(jì)的變幅桿后,超聲波的振幅可以在很大的范圍內(nèi)變化,只要材料強(qiáng)度足夠,振幅可以超過(guò)100μm。變幅桿在做縱向伸縮振動(dòng)時(shí),其中間的某橫截面左右兩邊的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向剛好相反,相當(dāng)于存在一個(gè)相對(duì)靜止的節(jié)面。這個(gè)節(jié)面叫做節(jié)點(diǎn),這里也是振動(dòng)子的較佳固定點(diǎn),偏離這個(gè)節(jié)點(diǎn)固定就會(huì)降低振動(dòng)子的工作效率,俗稱(chēng)漏波。
超聲波換能器應(yīng)用
壓電陶瓷變壓器
壓電陶瓷變壓器是利用極化后壓電體的壓電效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)電壓輸出的。其輸入部分用正弦電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng), 通過(guò)逆壓電效應(yīng)使其產(chǎn)生振動(dòng), 振動(dòng)波通過(guò)輸入和輸出部分的機(jī)械耦合到輸出部分, 輸出部分再通過(guò)正壓電效應(yīng)產(chǎn)生電荷,實(shí)現(xiàn)壓電體的電能-機(jī)械能-電能的兩次變換,在壓電變壓器的諧振頻率下獲得l高輸出電壓。與電磁變壓器相比, 這具有體積小, 質(zhì)量輕,功率密度高, , 耐擊穿, 耐高溫, 不怕燃燒, 無(wú)電磁干擾和電磁噪聲, 且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于制作、易批量生產(chǎn), 在某些領(lǐng)域成為電磁變壓器的理想替代元件等優(yōu)點(diǎn)。此類(lèi)變壓器用于開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器、筆記本電腦等。
超聲波換能器的分類(lèi)
醫(yī)l療超聲換能器的種類(lèi),可以按照換能器工作時(shí)所產(chǎn)生的波束的多少,分為單波束和多波束。少到單個(gè)波束,多到256個(gè)波束。按換能器陣元的空間排列的維數(shù),又可以分為一維陣(一維線(xiàn)陣,一維凸線(xiàn)陣,一維相控陣),1.5維,1.75維,或兩維聲學(xué)基陣。根據(jù)換能器工作頻率的范圍,可以分為低頻,高頻換能器。在醫(yī)l療超聲設(shè)備中,低頻換能器可以到500KHz,甚至更低到20KHz,高頻換能器目前則可以到50MHz。如果按照換能器制作的材料來(lái)區(qū)分,那又可以分為壓電陶瓷換能器,壓電薄膜換能器,壓電厚膜換能器,壓電單晶換能器,復(fù)合材料換能器,微機(jī)械加工的電容式換能器,微機(jī)械加工的壓電式換能器等。
超聲波換能器應(yīng)用于電子血l壓計(jì)
超聲波換能器的應(yīng)用十分廣泛,它按應(yīng)用的行業(yè)分為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、生活、醫(yī)l療及軍事等。下面杭州鑫特超聲小編為廣大客戶(hù)介紹下超聲波換能器應(yīng)用于電子血l壓計(jì)。
利用超聲波換能器接收血管的壓力, 當(dāng)氣囊加壓緊壓血管時(shí), 因外加壓力高于血管舒張壓力, 超聲波換能器感受不到血管的壓力; 而當(dāng)氣囊逐漸泄氣, 超聲波換能器對(duì)血管的壓力隨之減小到某一數(shù)值時(shí), 二者的壓力達(dá)到平衡, 此時(shí)超聲波換能器就能感受到血管的壓力, 該壓力即為心臟的收縮壓, 通過(guò)放大器發(fā)出指示信號(hào), 給出血l壓值。電子血l壓計(jì)由于取消了聽(tīng)l診器, 可減輕醫(yī)務(wù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
遙測(cè)遙控在***、放l射性等惡劣環(huán)境中, 人們不能接近工作, 需要遠(yuǎn)地控制; 電視機(jī), 電風(fēng)扇以及電燈等電器開(kāi)關(guān)需要遙控, 都可裝上超聲波換能器, 通過(guò)遠(yuǎn)地發(fā)射超聲波由裝在需要控制系統(tǒng)上的接收換能器所接收,把聲信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)使開(kāi)關(guān)動(dòng)作。