П'езаэлектрычны ультрагукавой пераўтваральнік

Ультрагукавыя пераўтваральнікі - гэта па сутнасці клас электрамеханічных прылад пераўтварэння энергіі, якія можна падзяліць на п'езаэлектрычныя, электрамагнітныя і магнітастрыкцыйныя тыпы ў адпаведнасці з іх прынцыпамі працы. У цяперашні час распаўсюджаныя ультрагукавыя пераўтваральнікі, як правіла, п'езаэлектрычныя, якія працуюць з выкарыстаннем станоўчых і адмоўных п'езаэлектрычных эфектаў п'езаэлектрычных матэрыялаў. П'езаэлектрычны матэрыял вымушаны генераваць электрычны зарад, што называецца станоўчым п'езаэлектрычным эфектам. І наадварот, калі да п'езаэлектрычнага матэрыялу прыкладзена электрычнае поле, п'езаэлектрычны матэрыял будзе выклікаць механічную дэфармацыю і механічнае напружанне. Гэта з'ява называецца зваротным п'езаэлектрычным эфектам. Калі да датчыка ультрагукавога пераўтваральніка прыкладзенае электрычнае поле з'яўляецца пераменным сігналам, у п'езаэлектрычным матэрыяле могуць узбуджацца розныя формы пругкіх хваль. Калі частата пераменнага электрычнага поля супадае з частатой механічнага рэзанансу п'езаэлектрычнага матэрыялу, п'езаэлектрычны матэрыял знаходзіцца ў стане механічнага рэзанансу і становіцца п'езаэлектрычным вібратарам. Калі частата механічнага рэзанансу знаходзіцца ў ультрагукавым спектры, механічная хваля, якая пасылаецца п'езаэлектрычным вібратарам, з'яўляецца ультрагукавой.

У тэхналогіі ультрагукавога кантролю ультрагукавой перадаючы зонд і прыёмнік Ультрагукавой зонд дыяпазону можа быць асобна выраблены з выкарыстаннем станоўчых і адмоўных п'езаэлектрычных эфектаў. Паколькі п'езаэлектрычны эфект зварачальны, большасць ультрагукавых датчыкаў з'яўляюцца як перадавальнымі, так і прыёмнымі.

Ультрагукавыя датчыкі для вымярэння адлегласці можна падзяліць на тры дыяпазоны: вялікія, сярэднія і малыя ў залежнасці ад іх рабочай адлегласці. Сярод іх невялікая адлегласць выяўлення менш за 2 м, рабочая частата паміж 90-300 кГц; адлегласць выяўлення сярэдняга дыяпазону складае каля 20 м, працоўная частата складае ад 90 кГц; вялікія 300 кГц датчык ультрагукавога пераўтваральніка складае каля 50 м, а рабочая частата складае ад 20-30 кГц. Акрамя таго, ёсць датчык гукавога дыяпазону, адлегласць выяўлення якога перавышае 50 м, а працоўная частата складае каля 10 кГц.