مؤشرات الأداء الرئيسية لمحولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية

إن خصائص امتصاص الموجات فوق الصوتية، بالإضافة إلى توهين الطاقة الناتج عن واجهة الموجة، هي في الأساس توهين امتصاص الطاقة لوسط الانتشار. بالنسبة للموجة التوافقية البسيطة، إذا تم أخذ مشكلة امتصاص الوسط في الاعتبار، فإن حركة إزاحة الجسيمات للموجة التوافقية البسيطة تنتشر في الاتجاه الإيجابي محول مستوى الوقود بالموجات فوق الصوتية . يوصف حول تأثير دوبلر، عندما تكون هناك حركة نسبية بين مصدر الصوت والهدف، ستظهر موجة الصوت المنعكسة من الهدف ظاهرة تغير التردد. وتسمى هذه الظاهرة تأثير دوبلر. 4f هي قيمة تحول التردد، V هي سرعة الحركة النسبية بين الهدف ومصدر الصوت، وY هي الزاوية بين الاتجاه الساقط للموجة فوق الصوتية واتجاه الحركة المستهدف، وهي أيضًا الطول الموجي. عندما يتطابق اتجاه انتشار الموجة الصوتية مع اتجاه حركة الجسم، وهي قيمة سالبة؛ وإلا قيمة إيجابية. هذا هو المبدأ الأساسي لقياس سرعة دوبلر.

     نظرًا لأن عامل الجودة الميكانيكية m يعكس درجة فقدان الطاقة الميكانيكية للهزاز الكهرضغطي أثناء عملية الرنين، فإن عامل الجودة الميكانيكية لمحول الطاقة يرتبط ارتباطًا وثيقًا بمعامل الصدفة الكهروميكانيكية الخاص به. بالإضافة إلى ذلك، فهو يرتبط أيضًا ارتباطًا وثيقًا بالخصائص الكهروميكانيكية لهيكل محول الطاقة والمواد بالإضافة إلى مقاومة الإشعاع للوسط. نفس محول الطاقة هو بسهولة 30 في الوسط السائل و 20 في الهواء. يمكن ملاحظة أن نطاق التردد لمحول الطاقة بالموجات فوق الصوتية في وسط الهواء ضيق نسبيًا.

تعتمد خصائص المعاوقة الخاصة بمحول الطاقة على المخطط الكهروميكانيكي المكافئ المكون من ستة أطراف لمحول الطاقة، ولكل منها ممانعة مميزة معينة. لذلك، يجب أن يتوافق محول الطاقة مع مقاومة المرحلة النهائية من دائرة الإرسال (أو المرحلة الأولية من دائرة الاستقبال). بالإضافة إلى ذلك، اعتمادًا على خصائص شعاع الموجات فوق الصوتية، يلزم محول الطاقة أيضًا لمطابقة الحمل الصوتي المشع (أو استقبال الحمل الصوتي). تعد كيفية تحقيق مطابقة المعاوقة الكهروميكانيكية وتكنولوجيا مطابقة المعاوقة الصوتية إحدى المشكلات الرئيسية التي يجب حلها في تطوير محولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية. إن الخاصية الاتجاهية لمحول الطاقة مناسبة لكل من محولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية المرسلة والمستقبلة. عندما يكون الحجم أكبر من أو يساوي الطول الموجي للموجة الصوتية للوسط، فإن الطاقة الصوتية المنبعثة/المستقبلة تتركز في اتجاهات معينة، وتتركز الطاقة الصوتية. (أو ضغط الصوت) هي دالة للسمت. عادةً ما يسمى منحنى ضغط الصوت مع السمت بالنمط الاتجاهي.