كيف يعمل محول الطاقة المدمج

تردد الرنين وعرض النطاق الترددي يتم اختيار محولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية من القرص الخزفي الكهرضغطي PZT-5A المستقطب في اتجاه السُمك مثل محول الطاقة، ويبلغ نصف القطر R للقرص الخزفي الكهرضغطي 6 مم ويبلغ سمكه h. ارتفاع السطح الخارجي للتجويف الداخلي هو R، ونصف قطر R للتجويف الداخلي حوالي 5 ملم، ونصف قطر السطح العلوي هو RZ=1. 5 ملم، وارتفاع التجويف الداخلي هو H=0. 5 مم، يمكن التعبير عن تردد الرنين المحوري لمحول الطاقة حيث لم تتغير المعلمات الأخرى، ويتم تغيير سمك الغلاف الرقيق فقط. بعد ذلك، يكون تردد الرنين المحوري خطيًا بسمك القشرة الرقيقة hl، من أجل الحصول على كل a يمكن أولاً ختم محول مقياس الجريان بالموجات فوق الصوتية بترددات رنين مختلفة وتشكيله من شريط برونزي عالي المرونة يبلغ سمكه 0.35 مم، ثم يتم تغيير سمك hl للقشرة الرقيقة عن طريق الطحن اليدوي لعمل الرنين المحوري لمحول الطاقة. تشير الترددات 26 كيلو هرتز و27 كيلو هرتز و28 كيلو هرتز و29 كيلو هرتز إلى أن طريقة الطحن اليدوية هذه مجدية مرحلة النماذج الأولية للنموذج الأولي، ولكنها ليست مناسبة للإنتاج الضخم. محول الطاقة المدمج ذو الهيكل المدمج هو محول قرص كمحول رئيسي لإرسال واستقبال إشارات الموجات فوق الصوتية مع عرض نطاق ترددي معين؛ عرض نطاق يبلغ حوالي 1 كيلو هرتز (حالة الانبعاث) وتردد رنين مركزي يبلغ 26 كيلو هرتز و27 كيلو هرتز و28 كيلو هرتز و29 كيلو هرتز. تعمل محولات الطاقة الصنجية كمستقبلات مساعدة لاستقبال إشارات صدى دوبلر. من أجل تحسين حساسية جهاز الاستقبال المساعد، يتم توزيع محولات الطاقة بالتساوي على محيط نصف قطره 100 مم، متداخلة عند أربعة ترددات رنين مختلفة كما هو الحال مع محول الطاقة الرئيسي على طرفي محول الطاقة. يجب تطبيق طبقات مطابقة صوتية مناسبة ومواد داعمة.

مبدأ العمل مجتمعة يعمل مستشعر الموجات فوق الصوتية لخزان الوقود على إثارة محول القرص بتردد مركزي يبلغ 23.5 كيلو هرتز إشارة نبضية عالية الجهد، بحيث ينقل الموجات فوق الصوتية إلى الخارج، وتستقبل محولات الطاقة الرئيسية والمساعدة بشكل مشترك إشارات الصدى الناتجة عن الهدف. . نظرًا لأن نطاق التردد المدمج لمحول الطاقة المدمج عبارة عن تراكب لنطاقات محول الطاقة الأولية والثانوية، فيمكنه استقبال إشارة صدى من 22-29. 5 كيلو هرتز. عندما يكون هدف القياس ثابتًا أو تكون سرعة الحركة بطيئة، فإن تردد إشارة الصدى يقع ضمن نطاق تردد العمل لمحول الطاقة الرئيسي، عندما لا يعمل محول الطاقة المساعد؛ وعندما يتحرك هدف القياس بسرعة أعلى، في ذلك الوقت، بسبب تأثير دوبلر، قد يقع نطاق تردد إشارة الصدى خارج نطاق تردد محول الطاقة الرئيسي. في هذا الوقت، يعمل محول الطاقة المساعد بمثابة 'جهاز التقاط' لاستقبال أصداء لا يستطيع محول الطاقة الرئيسي إدراكها. في الواقع، مستشعر مستوى الزيت بالموجات فوق الصوتية ليس حساسًا للغاية في حالة الاستقبال فحسب، بل يحتوي أيضًا على عرض نطاق ترددي أكبر من ذلك في حالة الإرسال. وبالتالي، حتى إذا تم قياس الهدف الثابت، فإن محول الطاقة لا يزال لديه كمية صغيرة من خرج الشحنة، وهو أمر مفيد لتحسين حساسية محول الطاقة المدمج.