metode umum HIFU untuk pengujian medan suara (2)

Karena kompleksitas bidang suara HIFU, belum ada metode yang ideal untuk mendeteksinya sepenuhnya kristal piezo HIFU . Bidang suara Sistem keseimbangan radiasi dan hidrofon yang ditingkatkan telah berhasil diterapkan pada pengukuran medan HIFU dengan intensitas suara 5 kW / cm 2 dan kekuatan suara 500 W. Direkomendasikan oleh standar nasional China GB/T 19890-2005 'kekuatan suara ultrasonik terfokus intensitas tinggi akustik dan pengukuran karakteristik medan suara'. Standar tersebut telah lolos pertukaran IEC dan telah beredar luas di luar negeri. Pada bulan Februari 2006, dikutip oleh laporan teknis National Physical Laboratory (NPL) dan diserahkan ke IEC/TC87 untuk diteruskan ke seluruh negara di dunia. Hal ini menunjukkan bahwa pengukuran medan suara HIFU Tiongkok. Dan penelitian standardisasi telah mencapai garis depan dunia. Tekanan suara bidang suara ultrasonik terfokus intensitas tinggi (H IFU) umumnya lebih dari 20MPa, tekanan negatif dapat melebihi -10 MPa, disertai dengan efek nonlinier yang kuat, kavitasi dan aliran suara, yang sangat mempengaruhi keakuratan alat ukur. 

apakah itu metode radiasi, pengukuran hidrofon atau pengukuran serat, harus mempertimbangkan kemampuan perangkat bantalan untuk menahan medan suara HIFU dan ketidakpastian pengukuran. Selain itu, kenaikan suhu yang disebabkan oleh medan suara HIFU dalam sekejap juga akan berdampak besar pada sensitivitas alat ukur seperti sensor, sehingga menyebabkan penyimpangan pengukuran, dan kemungkinan besar akan menimbulkan interaksi suhu dan tekanan suara. Jika serat optik digunakan, suhu dan tekanan suara akan menyebabkan perubahan bentuk dan indeks bias serat. Oleh karena itu, cara memisahkan interaksi antara suhu dan tekanan suara secara efektif juga menjadi masalah utama dalam deteksi medan suara HIFU. Dalam pengukuran medan suara HIFU, kavitasi juga merupakan salah satu faktor yang membatasi akurasi pengukurannya. Ketika tekanan suara melebihi ambang kavitasi, tekanan sangat tinggi, jet berkecepatan tinggi, dan gelombang kejut yang dihasilkan oleh gelembung kavitasi akan dihasilkan pada alat pengukur. Efeknya malah rusak. Degassing air mengurangi pengaruh kavitasi pada alat ukur sampai batas tertentu, namun ketika daya ditingkatkan sampai batas tertentu, sejumlah besar gelembung kavitasi akan terbentuk di media pengukuran (air degassed), yang akan menghasilkan alat ukur yang lebih besar dan hasilnya. Dampak. Singkatnya, deteksi Piezo fokus tinggi ultrasonik masih menjadi salah satu hambatan yang membatasi pengembangan teknologi HIFU. Pengukuran yang aman dan efektif bergantung pada kemajuan penelitian kavitasi dan propagasi nonlinier, dan juga bergantung pada serat optik, teknologi sensor, dan materialnya.

Sensor keramik piezoelektrik untuk pengambilan

Pickup merupakan bagian penting dari pemutar rekaman, yang pada gilirannya merupakan jantung dari pickup. Fungsi sensor piezoelektrik ini adalah mengubah sinyal getaran suara rekaman menjadi keluaran sinyal listrik untuk mencapai tujuan perekaman. Karena sensor keramik piezoelektrik memiliki pembuatan yang lebih mudah, biayanya lebih rendah, sensitivitasnya lebih tinggi, dan sensitivitasnya lebih tinggi dibandingkan jenis sensor piezoelektrik lainnya. Dalam rangkaian pemutaran, keunggulan praamplifikasi tidak diperlukan, sehingga dalam beberapa tahun terakhir, sensor keramik piezoelektrik telah digunakan pada pickup. Pertama, struktur dan prinsip kerja pickup. Dengan berkembangnya perlengkapan audio, pickup telah dikembangkan dari pickup mono sebelumnya menjadi pickup dua saluran (stereo). Pickup dua saluran terdiri dari casing, stylus, sensor piezoelektrik, bagian pemasangan karet, sisipan peredam, dan braket. Saat pemutar rekaman memainkan ujung pickup bergerak sepanjang alur rekaman suara untuk menghasilkan getaran mekanis sintetik. Bagian penyambungan memecah getaran menjadi dua getaran yang saling tegak lurus, dan kemudian masing-masing mentransmisikan ujung kedua sensor keramik piezoelektrik, yang menyebabkan sensor keramik piezoelektrik menghasilkan getaran lentur, yang diubah dan dikembalikan ke saluran kiri dan kanan dengan efek piezoelektrik positif. sinyal audio. Pickup mono dan pickup dua saluran serupa dalam konstruksi dan pengoperasian. Perbedaan utama antara keduanya adalah yang pertama memiliki sensor piezoceramic dan yang terakhir memiliki dua sensor piezoceramic.

Kedua, sensor piezoelektrik

1 Sensor keramik piezoelektrik untuk pickup terdiri dari dua lembaran keramik piezoelektrik fokus tinggi dengan arah polarisasi berlawanan. Struktur ini disebut sensor keramik piezoelektrik tipe diafragma ganda. Ketika ujung pickup bergerak di sepanjang alur rekaman suara, sedikit gaya 1 hingga 5 9 diperoleh dari alur suara, yang menyebabkan satu bagian keramik dari sensor keramik piezoelektrik tipe diafragma ganda dikompresi, dan bagian lainnya dari potongan keramik diperpanjang, sehingga menghasilkan tegangan lentur menghasilkan medan listrik tegak lurus terhadap tegangan yang sesuai antara elektroda permukaan luar sensor keramik piezoelektrik. Tegangan keluaran dari sensor keramik piezoelektrik tipe diafragma ganda adalah sekitar 1 SV. Untuk mendapatkan sensitivitas listrik tegangan tinggi dan respons frekuensi yang lebar, bahan keramik piezoelektrik harus memiliki konstanta tegangan piezoelektrik yang besar sebesar 9 3, koefisien kopling elektromekanis transversal yang tinggi R 3 1, dan dielektrik yang besar. Ekspansi konstan, Q mekanis rendah. Nilai bahan keramik piezoelektrik lunak untuk prinsip kerja keramik piezoelektrik, demi kesederhanaan, kita bahas dulu ubin monolitik. Lembaran keramik piezoelektrik tunggal menerapkan gaya tekan atau gaya tarik F antara dua ujung muka yang tegak lurus terhadap permukaan kedua elektroda. Karena efek piezoelektrik positif, muatan Q yang sebanding dengan gaya F dihasilkan pada elektroda, dan hubungannya adalah d adalah ketebalan satu bagian. , konstanta dielektrik absolut mutlak dari keramik piezoelektrik. Sehubungan dengan kapasitansi elektrostatisnya C, b adalah lebar satu bagian. Tegangan V antara elektroda sedemikian rupa sehingga impedansi mekanis sensor keramik piezoelektrik monolitik terlalu besar, dan stylus tidak dapat melakukan pelacakan alur suara dengan benar. . Jika diubah menjadi strip, dan kedua bagian tersebut diikat menjadi sensor tipe diafragma ganda, dan salah satu ujungnya dipasang, ujung lainnya dipaksa untuk membuat getaran lentur. Getaran lentur sensor keramik piezoelektrik tipe diafragma ganda tipis panjang lebih tinggi dibandingkan dengan sensor keramik piezoelektrik monolitik. Demikian pula, sensor keramik piezoelektrik tipe diafragma ganda juga dapat memperoleh keluaran tegangan yang sebanding dengan gaya eksternal.

3. Keramik piezoelektrik untuk pemutar rekaman dalam negeri
Sensor yang dibuat pada pemutar rekaman tipe 206 menggunakan sensor piezoelektrik tipe diafragma ganda. Penulis menggunakan bahan keramik piezoelektrik terner timbal asam niobik untuk membuat sensor keramik piezoelektrik yang memenuhi persyaratan pickup. Rumus kimia keramik piezoelektrik terner adalah memperbaiki sifat material dengan mengganti sebagian kecil Pb. Indikasi utama ditunjukkan pada Tabel . Sensor keramik piezoelektrik tipe diafragma ganda terbuat dari bahan ini.

Keempat, penerapan tenaga panas suhu tinggi tanah jarang. Karena oksida tanah jarang tahan terhadap suhu tinggi dan tidak mudah terurai, oksida tersebut stabil bahkan pada suhu tinggi, dan ketahanan spesifiknya kecil, sehingga kisaran suhunya lebar. Tidak ada efek piezoelektrik dan polarisasi, dll. Mereka juga memiliki keunggulan dari termistor suhu tinggi bahan lain: Koefisien suhu resistor besar dan dapat langsung menunjukkan suhu. Sinyal keluarannya kuat, dan rangkaian kontrolnya sederhana tanpa memerlukan rangkaian penguat. Kompensasi nol offset dan kabel kompensasi tidak diperlukan untuk pengukuran dan gambar jarak jauh. Oleh karena itu, termistor suhu tinggi tanah jarang merupakan salah satu sensor dengan aplikasi besar dan cakupan luas, serta dapat diterapkan pada aspek berikut.

Sistem pendeteksi suhu tinggi untuk berbagai pesawat dalam teknologi dirgantara

Mencegah pencemaran lingkungan akibat knalpot mobil, dan digunakan untuk mendeteksi dan mengekstraksi suhu gas buang.