مذبذب كريستال مزدوج لمحول الطاقة بالموجات فوق الصوتية

ال محول قياس المسافة بالموجات فوق الصوتية مع مذبذب بلوري مزدوج هو سيراميك ثنائي الشكل مرتبط معًا وله اتجاهات استقطاب معاكسة. مبدأ عمل الورقة هو تطبيق مجال كهربائي متناوب من قطبية معاكسة على صفائح السيراميك العلوية والسفلية في مذبذب بلوري مزدوج، بحيث يتم استطالة أحد عناصر السيراميك الانضغاطية ويتم تقصير العنصر الخزفي الآخر، بحيث يتم إنشاء مذبذب البلورة المزدوجة عبارة عن اهتزاز تشوه الانحناء لنقل موجة ميكانيكية إلى الخارج. هيكل نموذجي لمحول طاقة الاهتزاز البلوري، حيث يكون المذبذب البلوري المزدوج مربعًا، ويتم دعم جوانبه اليسرى واليمنى بأجزاء محدبة دقيقة، ونقطة الارتكاز هي عقدة اهتزاز الهزاز. من أجل تحسين كفاءة التحويل الكهروميكانيكية لل محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية لقياس المسافة ، يتم تثبيت مذبذب الكريستال المزدوج مع اللوحة المعدنية والجسم المخروطي المهتز واحدًا تلو الآخر، والمخروط عبارة عن لوحة معدنية تهتز الجسم.

  المكون الكهرضغطي للمذبذب البلوري المزدوج عبارة عن محول اهتزاز منحني بلوري مزدوج. عندما تنتقل الموجات فوق الصوتية، نظرًا لأن الجسم المهتز على شكل مخروطي له سطح مشع كبير، فإن الموجة الصوتية المنبعثة لها اتجاهية قوية؛ عندما تتلقى الموجات فوق الصوتية، تتركز طاقة اهتزاز الموجة الصوتية في مركز الجسم المهتز، بحيث يمكن أن ينتج هزاز محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية الكهرضغطية شحنة متناوبة كبيرة.

بالمقارنة مع غيرها محول قياس المسافة ، يمكن للمذبذب البلوري المزدوج أن ينقل موجات فوق صوتية ذات سعة أكبر تحت إثارة إشارة الموجات فوق الصوتية بنفس السعة. ومع ذلك، نظرًا للقيود الهيكلية الخاصة بها، فإن طاقة الدفع أو الاهتزاز التي يمكن أن يوفرها محول الطاقة هذا محدودة للغاية، وهي غير مناسبة للاستخدام في مجال يختلف فيه الضغط البيئي بشكل كبير. محول طاقة الاهتزاز الشعاعي عبارة عن رسم تخطيطي هيكلي لمسبار الموجات فوق الصوتية من نوع الاهتزاز الشعاعي المصنوع من أنبوب سيراميك كهرضغطية، وسطحه الإشعاعي متعامد مع اتجاه الاهتزاز الشعاعي للأنبوب الدائري. عندما يكون الاهتزاز الأساسي للاهتزاز الشعاعي 21 كيلو هرتز، يكون القطر الخارجي لأنبوب السيراميك الكهرضغطي حوالي 100 مم، ومسافة العمل يبلغ مدى مستشعر الموجات فوق الصوتية 25 مترًا، والمنطقة الميتة أقل من 0.85 مترًا.