De straalkarakteristieken van ultrasone golven worden in een rechte lijn gevormd wanneer ze twee stoffen met verschillende akoestische impedantieverhoudingen tegenkomen. Op het grensvlak vindt transmissie van reflectie en breking plaats. De reflectie en breking van ultrasone golven volgen de wetten van de geometrische optica. Hoe groter het verschil in de akoestische impedantieverhouding tussen de twee interfacemedia is, hoe sterker de reflectie is, en hoe kleiner de akoestische energie in het tweede medium doordringt. In de twee parallelle reflecterende grensvlakken van de laag kunnen de geluidsgolven meerdere keren heen en weer worden gereflecteerd totdat de energie tot nul is teruggebracht. Wanneer de geluidsstraal van transducer voor flowmeter wordt geprojecteerd op het concave of convexe oppervlak of de onregelmatige interface, het veroorzaakt ook focussering en verstrooiing zoals licht. Wanneer de golflengte van de ultrasone golf wordt vergeleken met de grootte van het obstakel, treedt diffractieverschijnsel op en wanneer de ultrasone golflengte veel kleiner is dan de grootte van het obstakel, is het diffractieverschijnsel verwaarloosbaar.
De absorptiekarakteristieken van ultrasone golven zijn, naast de energieverzwakking die door het golffront wordt geïntroduceerd, voornamelijk de energieabsorptieverzwakking van het voortplantingsmedium. Voor de eenvoudige harmonische vlakke golf, als het mediumabsorptieprobleem in aanmerking wordt genomen, plant de deeltjesverplaatsingsbeweging van de eenvoudige harmonische golf zich voort in de positieve richting van ultrasone brandstofniveautransducer wordt beschreven. Over het dopplereffect: wanneer er relatieve beweging is tussen de geluidsbron en het doel, wordt de geluidsgolf gereflecteerd door het doel en zal er een fenomeen van frequentieverschuiving optreden. Dit fenomeen wordt het Doppler-effect genoemd. 4f is de frequentieverschuivingswaarde, V is de relatieve bewegingssnelheid tussen het doel en de geluidsbron, en Y is de hoek tussen de invalsrichting van de ultrasone golf en de bewegingsrichting van het doel, en is ook de golflengte. Wanneer de voortplantingsrichting van de geluidsgolf samenvalt met de bewegingsrichting van het object,wat een negatieve waarde is; anders een positieve waarde. Dit is het basisprincipe van dopplersnelheidsmeting.
De belangrijkste prestatie-index van de ultrasone transducers Naast het bepalen van de resonantiefrequentiekarakteristieken is het belangrijker om de elektrisch-naar-geluid-conversiekarakteristieken en akoestische stralingskarakteristieken te begrijpen. De belangrijkste prestatie-indicatoren van de transducer zijn de volgende aspecten: (1) De werkfrequentie f wordt meestal geselecteerd in de buurt van de mechanische resonantiefrequentie van de transducer. Daarom verwijst de werkfrequentie van de transducer in het algemeen naar de mechanische resonantiefrequentie van de transducer. De elektromechanische cohesiecoëfficiënt K De elektromechanische koppelingscoëfficiënt K is een belangrijke parameter die de koppeling aangeeft tussen de mechanische energie en de elektrische energie van de piëzo-elektrische transducer.
Omdat de mechanische energie van de piëzo-elektrische vibrator verband houdt met de vorm en trillingsmodus van de vibrator, is de trillingsmodus anders en is de elektromechanische cohesiecoëfficiënt ook anders. Over het algemeen worden aanvullende subscripts gebruikt om verschillende trillingsmodi aan te duiden, zoals Kp, die de elektromechanische cohesiefactor vertegenwoordigt van de radiale trillingsmodus van een dunne wafel. Het is duidelijk dat K een dimensieloze fysieke grootheid is. De elektromechanische kwaliteitsfactor Qm, Qm is de fysieke grootheid die betrekking heeft op de elektrische kwaliteitsfactor Qe voor het mechanische trillingssysteem. Qm heeft ook drie definities,buiten gemonteerde ultrasone transducer wordt weergegeven op de resonantiefrequentie. De frequentiewaarde op de linker en rechter halve vermogenspunten wordt de bandbreedte van de transducer genoemd.
Omdat de mechanische kwaliteitsfactor m de mate van mechanisch energieverlies van de piëzo-elektrische vibrator tijdens het resonantieproces weerspiegelt, hangt de mechanische kwaliteitsfactor van de transducer nauw samen met zijn elektromechanische coïncidentiecoëfficiënt. Bovendien hangt het ook nauw samen met de elektromechanische eigenschappen van de transducerstructuur, de materialen en de stralingsimpedantie van het medium. dezelfde transducer is gemakkelijk 30 in het vloeibare medium en 20 in de lucht. Het is te zien dat de frequentieband van de ultrasone transducer in het luchtmedium relatief smal is.
De impedantiekarakteristieken van de transducer zijn gebaseerd op het equivalente elektromechanische diagram met zes aansluitingen van de transducer, elk met een bepaalde karakteristieke impedantie. Daarom moet de transducer overeenkomen met de impedantie van de laatste trap van het zendcircuit (of de primaire trap van het ontvangstcircuit). Bovendien moet de transducer, afhankelijk van de straalkarakteristieken van het ultrageluid, ook passen bij de uitgestraalde akoestische belasting (of de ontvangende akoestische belasting). Het realiseren van elektromechanische impedantie-matching en akoestische impedantie-matchingtechnologie is een van de belangrijkste problemen die moeten worden opgelost bij de ontwikkeling van ultrasone transducers. De richtingskarakteristiek van de transducer is geschikt voor zowel de zendende als de ontvangende ultrasone transducers. Wanneer de grootte groter is dan of gelijk is aan de golflengte van de akoestische golf van het medium, wordt de uitgezonden/ontvangen akoestische energie geconcentreerd in bepaalde richtingen, en wordt de akoestische energie geconcentreerd. (of geluidsdruk) is een functie van azimut. Meestal wordt de curve van de geluidsdruk met azimut een richtingspatroon genoemd.
Frequentiekarakteristieken van de ultrasone flowmetertransducer is een van de belangrijkste parameters van de transducer. Het verwijst naar de kenmerken van impedantie, geluidsdruk en gevoeligheid als functie van de frequentie. In praktische toepassingen is het over het algemeen wenselijk dat de ultrasone zender een vlakke impedantiekarakteristiek verkrijgt in een bepaalde frequentieband om zich aan te passen aan veranderingen in de belasting, om impedantie-mismatch te voorkomen, wat resulteert in circuitverwarming, verminderde energieconversie-efficiëntie en zelfs schade aan het apparaat. De breedbandige ultrasone ontvanger is in staat een smal pulssignaal of een wiebelsignaal met een korte nagloeitijd te ontvangen en heeft daardoor een extreem hoge verplaatsingsresolutie in de richting van de akoestische as. De vermogens- en energieomzettingsefficiëntie van de transducer zijn ook technische indicatoren waarmee rekening moet worden gehouden bij de ontwikkeling van ultrasone transducers. Onder hen hangt de efficiëntie van de transducer af van de vorm van de trilling, het is het materiaal van de transducer, de structuur van het mechanische trillingssysteem en het wassen van de werkfrequentie.
Hubei Hannas Tech Co., Ltd is een professionele fabrikant van piëzo-elektrische keramiek en ultrasone transducers, gewijd aan ultrasone technologie en industriële toepassingen.
