Ciri-ciri sinar gelombang ultrasonik terbentuk dalam garis lurus apabila mereka menghadapi dua bahan dengan nisbah impedans akustik yang berbeza. Pada antara muka, penghantaran pantulan dan pembiasan berlaku. Pantulan dan pembiasan gelombang ultrasonik mengikut undang-undang optik geometri. Perbezaan yang lebih besar dalam nisbah impedans akustik antara dua media antara muka mempunyai pantulan yang lebih kuat, dan semakin kecil tenaga akustik menembusi ke dalam medium kedua. Dalam dua antara muka reflektif selari lapisan, gelombang bunyi boleh dipantulkan berulang-alik beberapa kali sehingga tenaga dikurangkan kepada sifar. Apabila pancaran bunyi daripada transduser untuk flowmeter diunjurkan ke permukaan cekung atau cembung atau antara muka yang tidak teratur, ia juga menyebabkan pemfokusan dan penyebaran seperti cahaya. Apabila panjang gelombang gelombang ultrasonik dibandingkan dengan saiz halangan, fenomena pembelauan berlaku dan apabila panjang gelombang ultrasonik jauh lebih kecil daripada saiz halangan, fenomena pembelauan boleh diabaikan.
Ciri-ciri penyerapan gelombang ultrasonik sebagai tambahan kepada pengecilan tenaga yang diperkenalkan oleh muka gelombang, terutamanya pengecilan penyerapan tenaga bagi medium perambatan. Untuk gelombang satah harmonik ringkas, jika masalah penyerapan sederhana dipertimbangkan, gerakan sesaran zarah gelombang harmonik ringkas merambat ke arah positif transduser aras bahan api ultrasonik diterangkan. Mengenai kesan doppler, Apabila terdapat gerakan relatif antara sumber bunyi dan sasaran, gelombang bunyi yang dipantulkan dari sasaran akan muncul fenomena peralihan frekuensi. Fenomena ini dipanggil kesan Doppler. 4f ialah nilai anjakan frekuensi, V ialah kelajuan gerakan relatif antara sasaran dan sumber bunyi, dan Y ialah sudut antara arah kejadian gelombang ultrasonik dan arah pergerakan sasaran, dan juga panjang gelombang. Apabila arah perambatan gelombang bunyi bertepatan dengan arah pergerakan objek, yang merupakan nilai negatif; sebaliknya nilai positif. Ini adalah prinsip asas pengukuran kelajuan doppler.
Indeks prestasi utama bagi transduser ultrasoni selain menentukan ciri frekuensi resonansnya, adalah lebih penting untuk memahami ciri penukaran elektrik-ke-bunyi dan ciri sinaran akustiknya. Penunjuk prestasi utama transduser adalah seperti aspek berikut: (1) Frekuensi kerja f kebanyakannya dipilih berhampiran frekuensi resonans mekanikal transduser. Oleh itu, kekerapan operasi transduser secara amnya merujuk kepada frekuensi resonans mekanikal transduser. Pekali kohesi elektromekanikal K pekali gandingan elektromekanikal K ialah parameter penting yang menunjukkan gandingan antara tenaga mekanikal dan tenaga elektrik transduser piezoelektrik.
Oleh kerana tenaga mekanikal penggetar piezoelektrik berkaitan dengan bentuk dan mod getaran penggetar, mod getaran adalah berbeza dan pekali kohesi elektromekanikal juga berbeza. Secara umum, subskrip tambahan digunakan untuk menunjukkan mod getaran yang berbeza, seperti Kp, yang mewakili faktor kohesi elektromekanikal bagi mod getaran jejarian wafer nipis. Jelas sekali, K ialah kuantiti fizik tanpa dimensi. Faktor kualiti elektromekanikal Qm, Qm ialah kuantiti fizikal yang merujuk kepada faktor kualiti elektrik Qe kepada sistem getaran mekanikal. Qm juga mempunyai tiga definisi,yang dipasang di luar transduser ultrasonik diwakili pada frekuensi resonans. Nilai frekuensi pada titik kuasa separuh kiri dan kanan dipanggil lebar jalur transduser.
Oleh kerana faktor kualiti mekanikal m mencerminkan tahap kehilangan tenaga mekanikal penggetar piezoelektrik semasa proses resonans, faktor kualiti mekanikal transduser berkait rapat dengan pekali kebetulan elektromekanikalnya. Selain itu, ia juga berkait rapat dengan sifat elektromekanikal struktur transduser, bahan serta galangan sinaran medium. transduser yang sama mudah 30 dalam medium cecair dan 20 di udara. Ia boleh dilihat bahawa jalur frekuensi transduser ultrasonik dalam medium udara adalah agak sempit.
Ciri impedans transduser adalah berdasarkan gambarajah enam terminal elektromekanikal yang setara dengan transduser, masing-masing dengan galangan ciri tertentu. Oleh itu, transduser diperlukan untuk memadankan impedans peringkat akhir litar pemancar (atau litar utama penerima). Di samping itu, bergantung pada ciri sinar ultrasound, transduser juga diperlukan untuk memadankan beban akustik yang dipancarkan (atau menerima beban akustik). Bagaimana untuk merealisasikan pemadanan impedans elektromekanikal dan teknologi pemadanan impedans akustik adalah salah satu masalah utama yang mesti diselesaikan dalam pembangunan transduser ultrasonik. Ciri arah transduser adalah sesuai untuk kedua-dua transduser ultrasonik pemancar dan penerima. Apabila saiz lebih besar daripada atau sama dengan panjang gelombang gelombang akustik medium, tenaga akustik yang dipancarkan/diterima tertumpu pada arah tertentu, dan tenaga akustik tertumpu. (atau tekanan bunyi) ialah fungsi azimut. Biasanya, lengkung tekanan bunyi dengan azimut dipanggil corak arah.
Ciri-ciri kekerapan bagi transduser ultrasonik flowmeter adalah salah satu parameter utama transduser. Ia merujuk kepada ciri impedans, tekanan bunyi dan kepekaan sebagai fungsi frekuensi. Dalam aplikasi praktikal, secara amnya adalah wajar bagi pemancar ultrasonik untuk mendapatkan ciri impedans rata dalam jalur frekuensi tertentu untuk menyesuaikan diri dengan perubahan dalam beban, untuk mengelakkan ketidakpadanan impedans, yang mengakibatkan pemanasan litar, mengurangkan kecekapan penukaran tenaga, dan juga kerosakan pada peranti. Jalur lebar penerima ultrasonik mampu menerima isyarat nadi sempit atau isyarat goyah dengan masa senja yang singkat, dan dengan itu mempunyai resolusi anjakan yang sangat tinggi ke arah paksi akustik. Kecekapan penukaran kuasa dan tenaga transduser juga merupakan petunjuk teknikal yang mesti dipertimbangkan dalam pembangunan transduser ultrasonik. Antaranya, kecekapan transduser bergantung kepada bentuk getaran, ia adalah bahan transduser, struktur sistem getaran mekanikal dan kekerapan operasi mencuci.
Hubei Hannas Tech Co., Ltd ialah pengeluar seramik piezoelektrik profesional dan transduser ultrasonik, khusus untuk teknologi ultrasonik dan aplikasi perindustrian.
