अल्ट्रासोनिक तरंगों की किरण विशेषताएँ एक सीधी रेखा में बनती हैं जब वे अलग-अलग ध्वनिक प्रतिबाधा अनुपात वाले दो पदार्थों का सामना करती हैं। इंटरफ़ेस पर, प्रतिबिंब और अपवर्तन संचरण होता है। अल्ट्रासोनिक तरंगों का परावर्तन और अपवर्तन ज्यामितीय प्रकाशिकी के नियमों का पालन करता है। दो इंटरफ़ेस मीडिया के बीच ध्वनिक प्रतिबाधा अनुपात में जितना अधिक अंतर होगा, प्रतिबिंब उतना ही मजबूत होगा, और ध्वनिक ऊर्जा उतनी ही कम दूसरे माध्यम में प्रवेश करेगी। परत के दो समानांतर परावर्तक इंटरफेस में, ध्वनि तरंगों को कई बार आगे और पीछे परावर्तित किया जा सकता है जब तक कि ऊर्जा शून्य न हो जाए। जब की ध्वनि किरण फ्लोमीटर के लिए ट्रांसड्यूसर को अवतल या उत्तल सतह या अनियमित इंटरफ़ेस पर प्रक्षेपित किया जाता है, यह प्रकाश की तरह फोकस और बिखरने का कारण भी बनता है। जब अल्ट्रासोनिक तरंग की तरंग दैर्ध्य की तुलना बाधा के आकार से की जाती है, तो विवर्तन घटना घटित होती है और जब अल्ट्रासोनिक तरंग दैर्ध्य बाधा के आकार से बहुत छोटी होती है, तो विवर्तन घटना नगण्य होती है।
वेवफ्रंट द्वारा शुरू की गई ऊर्जा क्षीणन के अलावा अल्ट्रासोनिक तरंगों की अवशोषण विशेषताएं, मुख्य रूप से प्रसार माध्यम की ऊर्जा अवशोषण क्षीणन हैं। सरल हार्मोनिक समतल तरंग के लिए, यदि माध्यम अवशोषण समस्या पर विचार किया जाए, तो सरल हार्मोनिक तरंग की कण विस्थापन गति सकारात्मक दिशा में फैल रही है अल्ट्रासोनिक ईंधन स्तर ट्रांसड्यूसर का वर्णन किया गया है। डॉपलर प्रभाव के बारे में, जब ध्वनि स्रोत और लक्ष्य के बीच सापेक्ष गति होती है, तो ध्वनि तरंग लक्ष्य से परावर्तित होती है, आवृत्ति बदलाव की घटना दिखाई देगी। इस घटना को डॉप्लर प्रभाव कहा जाता है। 4f आवृत्ति बदलाव मान है, V लक्ष्य और ध्वनि स्रोत के बीच सापेक्ष गति की गति है, और Y अल्ट्रासोनिक तरंग की घटना दिशा और लक्ष्य की गति की दिशा के बीच का कोण है, और तरंग दैर्ध्य भी है। जब ध्वनि तरंग के प्रसार की दिशा वस्तु की गति की दिशा से मेल खाती है, जो एक नकारात्मक मान है; अन्यथा एक सकारात्मक मान. यह डॉपलर गति माप का मूल सिद्धांत है।
का मुख्य प्रदर्शन सूचकांक अल्ट्रासोनी ट्रांसड्यूसर की गुंजयमान आवृत्ति विशेषताओं को निर्धारित करने के अलावा, इसकी विद्युत-से-ध्वनि रूपांतरण विशेषताओं और ध्वनिक विकिरण विशेषताओं को समझना अधिक महत्वपूर्ण है। ट्रांसड्यूसर के मुख्य प्रदर्शन संकेतक इस प्रकार हैं: (1) कार्यशील आवृत्ति एफ को ज्यादातर ट्रांसड्यूसर की यांत्रिक अनुनाद आवृत्ति के पास चुना जाता है। इसलिए, ट्रांसड्यूसर की ऑपरेटिंग आवृत्ति आम तौर पर ट्रांसड्यूसर की यांत्रिक अनुनाद आवृत्ति को संदर्भित करती है। इलेक्ट्रोमैकेनिकल सामंजस्य गुणांक K इलेक्ट्रोमैकेनिकल कपलिंग गुणांक K एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है जो पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर की यांत्रिक ऊर्जा और विद्युत ऊर्जा के बीच युग्मन को दर्शाता है।
क्योंकि पीजोइलेक्ट्रिक वाइब्रेटर की यांत्रिक ऊर्जा वाइब्रेटर के आकार और कंपन मोड से संबंधित होती है, कंपन मोड अलग होता है और इलेक्ट्रोमैकेनिकल सामंजस्य गुणांक भी अलग होता है। सामान्य तौर पर, अतिरिक्त सबस्क्रिप्ट का उपयोग कंपन के विभिन्न तरीकों को इंगित करने के लिए किया जाता है, जैसे कि केपी, जो एक पतली वेफर के रेडियल कंपन मोड के इलेक्ट्रोमैकेनिकल सामंजस्य कारक का प्रतिनिधित्व करता है। जाहिर है, K एक आयामहीन भौतिक मात्रा है। इलेक्ट्रोमैकेनिकल गुणवत्ता कारक Qm, Qm वह भौतिक मात्रा है जो यांत्रिक कंपन प्रणाली के विद्युत गुणवत्ता कारक Qe को संदर्भित करती है। Qm की भी तीन परिभाषाएँ हैं,बाहर लगे अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर को गुंजयमान आवृत्ति पर दर्शाया जाता है। बाएँ और दाएँ आधे पावर बिंदुओं पर आवृत्ति मान को ट्रांसड्यूसर की बैंडविड्थ कहा जाता है।
क्योंकि यांत्रिक गुणवत्ता कारक एम अनुनाद प्रक्रिया के दौरान पीजोइलेक्ट्रिक वाइब्रेटर की यांत्रिक ऊर्जा हानि की डिग्री को दर्शाता है, ट्रांसड्यूसर का यांत्रिक गुणवत्ता कारक इसके इलेक्ट्रोमैकेनिकल संयोग गुणांक से निकटता से संबंधित है। इसके अलावा, यह ट्रांसड्यूसर संरचना, सामग्री के इलेक्ट्रोमैकेनिकल गुणों के साथ-साथ माध्यम के विकिरण प्रतिबाधा से भी निकटता से संबंधित है। वही ट्रांसड्यूसर तरल माध्यम में 30 और हवा में 20 आसानी से होता है। यह देखा जा सकता है कि वायु माध्यम में अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर का आवृत्ति बैंड अपेक्षाकृत संकीर्ण है।
ट्रांसड्यूसर की प्रतिबाधा विशेषताएँ ट्रांसड्यूसर के समतुल्य इलेक्ट्रोमैकेनिकल छह-टर्मिनल आरेख पर आधारित होती हैं, प्रत्येक एक निश्चित विशेषता प्रतिबाधा के साथ। इसलिए, ट्रांसड्यूसर को ट्रांसमिटिंग सर्किट के अंतिम चरण (या प्राप्त सर्किट के प्राथमिक) के प्रतिबाधा से मेल खाना आवश्यक है। इसके अलावा, अल्ट्रासाउंड की किरण विशेषताओं के आधार पर, ट्रांसड्यूसर को विकिरणित ध्वनिक भार (या ध्वनिक भार प्राप्त करने) से मेल खाने की भी आवश्यकता होती है। इलेक्ट्रोमैकेनिकल प्रतिबाधा मिलान और ध्वनिक प्रतिबाधा मिलान तकनीक का एहसास कैसे करें यह प्रमुख समस्याओं में से एक है जिसे अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर के विकास में हल किया जाना चाहिए। ट्रांसड्यूसर की दिशात्मक विशेषता ट्रांसमिटिंग और अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर प्राप्त करने दोनों के लिए उपयुक्त है। जब आकार माध्यम की ध्वनिक तरंग की तरंगदैर्ध्य से अधिक या उसके बराबर होता है, तो उत्सर्जित/प्राप्त ध्वनिक ऊर्जा कुछ दिशाओं में केंद्रित होती है, और ध्वनिक ऊर्जा केंद्रित होती है। (या ध्वनि दबाव) अज़ीमुथ का एक कार्य है। आमतौर पर, अज़ीमुथ के साथ ध्वनि दबाव के वक्र को दिशात्मक पैटर्न कहा जाता है।
की आवृत्ति विशेषताएँ अल्ट्रासोनिक फ्लोमीटर ट्रांसड्यूसर ट्रांसड्यूसर के मुख्य मापदंडों में से एक है। यह आवृत्ति के कार्य के रूप में प्रतिबाधा, ध्वनि दबाव और संवेदनशीलता की विशेषताओं को संदर्भित करता है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, अल्ट्रासोनिक ट्रांसमीटर के लिए आमतौर पर लोड में परिवर्तन के अनुकूल होने के लिए एक निश्चित आवृत्ति बैंड में एक फ्लैट प्रतिबाधा विशेषता प्राप्त करना वांछनीय होता है, ताकि प्रतिबाधा बेमेल से बचा जा सके, जिसके परिणामस्वरूप सर्किट हीटिंग, कम ऊर्जा रूपांतरण दक्षता और यहां तक कि डिवाइस को नुकसान भी हो सकता है। अल्ट्रासोनिक रिसीवर का वाइडबैंड थोड़े से आफ्टरग्लो समय के साथ एक संकीर्ण पल्स सिग्नल या डगमगाने वाला सिग्नल प्राप्त करने में सक्षम है, और इस प्रकार ध्वनिक अक्ष की दिशा में अत्यधिक उच्च विस्थापन रिज़ॉल्यूशन होता है। ट्रांसड्यूसर की शक्ति और ऊर्जा रूपांतरण दक्षता भी तकनीकी संकेतक हैं जिन्हें अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर के विकास में विचार किया जाना चाहिए। उनमें से, ट्रांसड्यूसर की दक्षता कंपन के आकार, ट्रांसड्यूसर की सामग्री, यांत्रिक कंपन प्रणाली की संरचना और ऑपरेटिंग आवृत्ति की धुलाई पर निर्भर करती है।
हुबेई हन्नास टेक कंपनी लिमिटेड एक पेशेवर पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक और अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर निर्माता है, जो अल्ट्रासोनिक प्रौद्योगिकी और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए समर्पित है।
