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共振周波数と帯域幅 超音波トランスデューサ は、トランスデューサとして厚さ方向に分極された圧電セラミックディスク PZT-5A から選択され、圧電セラミックディスクの半径 R は 6 mm、厚さ h です。内腔の外面の高さはＲ、内腔の半径Ｒは約５ｍｍ、上面の半径はＲＺ＝１である。 5 mm、内部キャビティの高さは H=0 です。 5mmの場合、トランスデューサの軸共振周波数は、他のパラメータを変更せず、薄いシェルの厚さhlだけを変更して表すことができます。次に、軸共振周波数は、それぞれの a を得るために、薄いシェルの厚さ hl に対して線形になります。 異なる共振周波数の超音波流量計トランスデューサは、 最初に厚さ 0.35 mm の高弾性青銅ストリップから打ち抜き成形され、次に薄いシェルの厚さ hl が手研削によって変更され、トランスデューサの軸共振が生じます。周波数 26 kHz、27 kHz、28 kHz、および 29 kHz は、この手動研削方法がプロトタイプの試作段階で実行可能であることを示しています。しかし大量生産には向きません。複合構造複合トランスデューサは、特定の帯域幅の超音波信号を送受信するためのメイントランスデューサとしてのディスクトランスデューサです。帯域幅は約 1 kHz (放射状態)、中心共振周波数は 26 kHz、27 kHz、28 kHz、29 kHz です。シンバル トランスデューサは、ドップラー エコー信号を受信するための補助受信機として機能します。補助受信機の感度を向上させるために、補助受信機トランスデューサーは、トランスデューサーの両端のメイントランスデューサーと同様に、半径 100 mm の円周上に均等に配置され、4 つの異なる共振周波数で交互に配置されます。適切な音響整合層と裏材を適用する必要があります。
組み合わせた動作原理 燃料タンク用超音波センサーは 、中心周波数23.5kHzの高電圧パルス信号でディスクトランスデューサーを励起し、超音波を外部に送信し、主トランスデューサーと補助トランスデューサーがターゲットによって生成されたエコー信号を共同受信します。 。結合トランスデューサの結合周波数帯域は、一次トランスデューサ帯域と二次トランスデューサ帯域を重ね合わせたものであるため、22 ～ 29 のエコー信号を受信できます。 5kHz。測定対象が静止している場合、または移動速度が遅い場合、補助トランスデューサが動作しないとき、エコー信号の周波数は主トランスデューサの動作周波数帯域内に収まります。測定対象がより高速で移動する場合、その際、ドップラー効果により、エコー信号の周波数帯域が主振動子の周波数帯域から外れる場合があります。このとき、補助トランスデューサはメイントランスデューサが感知できないエコーを受信する「ピックアップ」として機能します。実際、 超音波オイルレベルセンサーは 受信状態での感度が高いだけでなく、送信状態よりも広い帯域幅を持っています。したがって、たとえ静的ターゲットが測定されたとしても、トランスデューサは依然として少量の電荷出力を有しており、これは組み合わせたトランスデューサの感度を向上させるのに有益である。
