الطريقة الشائعة لـ HIFU لاختبار مجال الصوت (2)

نظرًا لتعقيد مجال الصوت HIFU، لم تكن هناك طريقة مثالية تمامًا للكشف الكامل عن الصوت الكريستالي بيزو HIFU . مجال الصوت تم تطبيق نظام توازن الإشعاع المحسن والمكبر الصوتي بنجاح على قياس مجال HIFU بكثافة صوت تبلغ 5 كيلو واط / سم 2 وقوة صوت تبلغ 500 واط. وهو موصى به من قبل المعيار الوطني الصيني GB/T 19890-2005 'قوة الصوت بالموجات فوق الصوتية المركزة عالية الكثافة وقياس خصائص مجال الصوت'. لقد اجتاز المعيار بورصة IEC وتم توزيعه على نطاق واسع في الخارج. وفي فبراير 2006، تم اقتباسه من قبل التقرير الفني للمختبر الفيزيائي الوطني (NPL) وتم تقديمه إلى IEC/TC87 لإرساله إلى جميع دول العالم. وهذا يدل على أن قياس مجال الصوت HIFU في الصين. وقد وصلت أبحاث التقييس إلى طليعة العالم. يبلغ ضغط الصوت في مجال الصوت بالموجات فوق الصوتية المركزة عالية الكثافة (H IFU) بشكل عام أكثر من 20 ميجا باسكال، وقد يتجاوز الضغط السلبي - 10 ميجا باسكال، مصحوبًا بتأثيرات غير خطية قوية، وتجويف وتدفق صوت، مما يؤثر بشكل كبير على دقة جهاز القياس. 

سواء كانت طريقة الإشعاع، أو قياس الهيدروفونات أو قياس الألياف، يجب أن تأخذ في الاعتبار قدرة الجهاز الحامل على تحمل مجال الصوت HIFU وعدم اليقين في القياس. علاوة على ذلك، فإن ارتفاع درجة الحرارة الناتج عن مجال الصوت HIFU في لحظة سيكون له أيضًا تأثير كبير على حساسية جهاز القياس مثل المستشعر، مما يتسبب في انحراف القياس، ومن المحتمل أن يولد تفاعلًا بين درجة الحرارة وضغط الصوت. إذا تم استخدام الألياف الضوئية، فإن درجة الحرارة وضغط الصوت سوف يسببان تغيرات في الشكل ومعامل الانكسار للألياف. ولذلك، فإن كيفية الفصل الفعال بين التفاعل بين درجة الحرارة وضغط الصوت تعد أيضًا مشكلة رئيسية في اكتشاف مجال الصوت HIFU. في قياس مجال الصوت HIFU، يعد التجويف أيضًا أحد العوامل التي تحد من دقة القياس. عندما يتجاوز ضغط الصوت عتبة التجويف، سيتم إنشاء الضغط العالي للغاية والنفث عالي السرعة وموجة الصدمة الناتجة عن فقاعة التجويف على جهاز القياس. حتى أن التأثير تالف. يخفف الماء المفرغ من تأثير التجويف على جهاز القياس إلى حد ما، ولكن عند زيادة الطاقة إلى حد معين، سيتم تشكيل كمية كبيرة من فقاعات التجويف في وسط القياس (المياه المنزوعة الغاز)، مما سيؤدي إلى جهاز قياس أكبر والنتيجة. تأثير. باختصار الكشف عن لا يزال البيزو عالي التركيز بالموجات فوق الصوتية أحد العوائق التي تحد من تطوير تقنية HIFU. يعتمد القياس الآمن والفعال على التقدم البحثي في ​​مجال التجويف والانتشار غير الخطي، ويعتمد أيضًا على الألياف الضوئية وتكنولوجيا الاستشعار وموادها.

مستشعر سيراميك كهرضغطية للالتقاط

يعد الالتقاط جزءًا مهمًا من مشغل التسجيلات، والذي يعد بدوره قلب الالتقاط. تتمثل وظيفة هذا المستشعر الكهرضغطي في تحويل إشارة اهتزاز الصوت المسجلة إلى مخرج إشارة كهربائية لتحقيق غرض التسجيل. نظرًا لأن مستشعر السيراميك الكهرضغطي يتميز بسهولة التصنيع، فهو أقل تكلفة وحساسية أعلى وحساسية أعلى من الأنواع الأخرى من أجهزة الاستشعار الكهرضغطية. في دائرة التشغيل، ليست هناك حاجة إلى مزايا التضخيم المسبق، لذلك في السنوات الأخيرة، تم استخدام أجهزة استشعار السيراميك الكهرضغطية في الالتقاطات أولاً، هيكل ومبدأ عمل الالتقاط. مع تطور المعدات الصوتية، تم تطوير الالتقاط من الالتقاط الأحادي السابق إلى مرحلة الالتقاط ثنائي القناة (الستيريو). يتكون الالتقاط ثنائي القناة من غلاف وقلم ومستشعر كهرضغطية وعضو تثبيت مطاطي ومدخل مخمد وقوس. عندما يقوم مشغل التسجيل بتشغيل طرف الالتقاط يتحرك على طول أخدود الصوت المسجل لتوليد اهتزاز ميكانيكي اصطناعي. يقوم جزء الربط بتقسيم الاهتزاز إلى اهتزازين متعامدين بشكل متبادل، ثم ينقل على التوالي طرفي مستشعري السيراميك الكهرضغطي، مما يتسبب في توليد مستشعر السيراميك الكهرضغطي اهتزاز الانحناء، والذي يتم تحويله واستعادته إلى القنوات اليسرى واليمنى عن طريق التأثير الكهرضغطي الإيجابي. إشارة صوتية. تتشابه الشاحنات الصغيرة الأحادية والشاحنات الصغيرة ثنائية القناة في البناء والتشغيل. والفرق الرئيسي بين الاثنين هو أن الأول يحتوي على مستشعر بيزوسيراميك والأخير يحتوي على مستشعرين بيزوسيراميك.

ثانيا، جهاز استشعار كهرضغطية

1 يتكون المستشعر الخزفي الكهرضغطي للالتقاط من اثنين صفائح سيراميك كهرضغطية عالية التركيز ذات اتجاهات استقطاب متعاكسة. يُطلق على هذا الهيكل اسم مستشعر السيراميك الكهرضغطي من نوع الحجاب الحاجز المزدوج. عندما يتحرك طرف الالتقاط على طول أخدود الصوت المسجل، يتم الحصول على قوة طفيفة من 1 إلى 5 9 من أخدود الصوت، مما يؤدي إلى ضغط قطعة واحدة من السيراميك من مستشعر السيراميك الكهرضغطي من نوع الحجاب الحاجز المزدوج، ويتم تمديد القطعة الأخرى من القطعة الخزفية، وبالتالي يؤدي توليد إجهاد الانحناء إلى إنتاج مجال كهربائي متعامد للإجهاد بين أقطاب السطح الخارجي لمستشعر السيراميك الكهرضغطي. يبلغ جهد الخرج لمستشعر السيراميك الكهرضغطي النموذجي من النوع المزدوج الحجاب الحاجز حوالي 1 SV. ومن أجل الحصول على حساسية كهربائية عالية الجهد واستجابة تردد واسعة، يجب أن تحتوي مادة السيراميك الكهرضغطية على ثابت جهد كهرضغطي كبير يبلغ 9 3، ومعامل اقتران كهروميكانيكي عرضي عالٍ R 3 1، وعازل كهربائي كبير. توسع مستمر، ميكانيكية منخفضة Q. قيمة مادة السيراميك الكهروضغطية الناعمة لمبدأ عمل السيراميك الكهروضغطي، من أجل البساطة، نناقش أولاً البلاط المتجانس. تطبق صفيحة خزفية كهرضغطية واحدة قوة ضغط أو قوة شد F بين وجهين نهائيين متعامدين على سطح القطبين الكهربائيين. نظرًا للتأثير الكهرضغطي الإيجابي، يتم إنشاء شحنة Q متناسبة مع القوة F على القطب، والعلاقة d هي سمك قطعة واحدة. ، ثابت العزل الكهربائي المطلق للسيراميك الكهرضغطي. بالنسبة إلى السعة الكهروستاتيكية C، b هو عرض القطعة الواحدة. الجهد V بين الأقطاب الكهربائية هو أن المعاوقة الميكانيكية لمستشعر السيراميك الكهرضغطي المترابط كبيرة جدًا، ولا يمكن للقلم إجراء تتبع الأخدود الصوتي بشكل صحيح. . إذا تم تغييره إلى شريط، وتم ربط القطعتين في مستشعر من نوع الحجاب الحاجز المزدوج، وتم تثبيت أحد الطرفين، فإن الطرف الآخر يضطر إلى إحداث اهتزاز منحني. إن اهتزاز الانحناء لمستشعر السيراميك الكهرضغطي الرقيق الطويل المزدوج من نوع الحجاب الحاجز أعلى من مستشعر السيراميك الكهرضغطي المتآلف. وبالمثل، يمكن لمستشعر السيراميك الكهرضغطي من النوع المزدوج الحجاب الحاجز أيضًا الحصول على خرج جهد يتناسب مع القوة الخارجية.

3. السيراميك الكهرضغطي لمشغلات التسجيلات المحلية
يستخدم المستشعر المصنوع من 206 نوع من مشغلات التسجيل جهاز استشعار كهرضغطية من نوع الحجاب الحاجز المزدوج. استخدم الباحثون مادة خزفية كهرضغطية ثلاثية من حمض النيوبيك لصنع مستشعر سيراميك كهرضغطي يلبي متطلبات الالتقاط. تهدف الصيغة الكيميائية للسيراميك الكهرضغطي الثلاثي إلى تحسين خصائص المادة عن طريق استبدال جزء صغير من الرصاص. وتظهر المؤشرات الرئيسية في الجدول. مستشعر سيراميك كهرضغطية مزدوج الحجاب الحاجز مصنوع من هذه المادة.

رابعا، تطبيق الطاقة الحرارية الأرضية النادرة ذات درجة الحرارة العالية. وبما أن أكاسيد الأرض النادرة مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة ولا تتحلل بسهولة، فهي مستقرة حتى في درجات الحرارة المرتفعة، ومقاومتها المحددة صغيرة، بحيث يكون نطاق درجة الحرارة واسعا. لا توجد تأثيرات كهرضغطية أو استقطاب، وما إلى ذلك. كما أنها تتمتع بمزايا الثرمستورات ذات درجة الحرارة العالية للمواد الأخرى: معامل درجة حرارة المقاوم كبير ويمكن أن يشير مباشرة إلى درجة الحرارة. إشارة الخرج قوية، ودائرة التحكم بسيطة دون الحاجة إلى دائرة تضخيم. لا يلزم تعويض الإزاحة الصفرية وأسلاك التعويض لقياس ورسم المسافات الطويلة. لذلك، يعتبر الثرمستور الأرضي النادر ذو درجة الحرارة العالية أحد أجهزة الاستشعار ذات التطبيق الكبير والتغطية الواسعة، ويمكن تطبيقه في الجوانب التالية.

نظام الكشف عن درجات الحرارة المرتفعة لمختلف الطائرات في مجال تكنولوجيا الطيران

يمنع تلوث البيئة الناتج عن عادم السيارة، ويستخدم لكشف واستخلاص درجة حرارة غاز العادم.