Променеві характеристики ультразвукових хвиль формуються по прямій лінії, коли вони стикаються з двома речовинами з різними коефіцієнтами акустичного опору. На межі розділу відбувається передача відбиття та заломлення. Відбивання і заломлення ультразвукових хвиль відповідають законам геометричної оптики. Чим більша різниця в співвідношенні акустичного опору між двома середовищами розділу, тим сильніше відображення, і тим менше акустична енергія проникає в друге середовище. У двох паралельних відбивних інтерфейсах шару звукові хвилі можуть відбиватися вперед і назад кілька разів, доки енергія не зменшиться до нуля. Коли звуковий промінь о перетворювач для витратоміра проектується на увігнуту або опуклу поверхню або нерегулярну поверхню, це також спричиняє фокусування та розсіювання, як світло. Коли довжина ультразвукової хвилі порівнюється з розміром перешкоди, виникає явище дифракції, а коли довжина ультразвукової хвилі набагато менша за розмір перешкоди, явище дифракції незначне.
Характеристики поглинання ультразвукових хвиль, окрім ослаблення енергії, внесеної хвильовим фронтом, є в основному ослабленням поглинання енергії середовищем розповсюдження. Для простої гармонічної плоскої хвилі, якщо розглядається проблема поглинання середовища, рух зміщення частинок простої гармонічної хвилі поширюється в позитивному напрямку ультразвуковий датчик рівня палива . описується Щодо ефекту Доплера, коли між джерелом звуку та ціллю відбувається відносний рух, звукова хвиля відбивається від мети, з’являється явище зсуву частоти. Це явище називається ефектом Доплера. 4f — значення зсуву частоти, V — відносна швидкість руху між мішенню та джерелом звуку, Y — кут між напрямком падіння ультразвукової хвилі та напрямком руху цілі, а також довжина хвилі. Коли напрямок поширення звукової хвилі збігається з напрямком руху об'єкта,що є від'ємною величиною; в іншому випадку позитивне значення. Це основний принцип доплерівського вимірювання швидкості.
Основний показник продуктивності в ультразвукових перетворювачів, окрім визначення характеристик резонансної частоти, важливіше розуміти характеристики перетворення електрики в звук і характеристики акустичного випромінювання. Основними показниками продуктивності перетворювача є такі аспекти: (1) Робоча частота f здебільшого вибирається поблизу механічної резонансної частоти перетворювача. Тому робоча частота перетворювача зазвичай відноситься до механічної резонансної частоти перетворювача. Коефіцієнт електромеханічного зчеплення K Коефіцієнт електромеханічного зв’язку K є важливим параметром, що вказує на зв’язок між механічною енергією та електричною енергією п’єзоелектричного перетворювача.
Оскільки механічна енергія п’єзоелектричного вібратора пов’язана з формою та режимом вібрації вібратора, режим вібрації є різним, а електромеханічний коефіцієнт зчеплення також різний. Загалом, додаткові індекси використовуються для позначення різних режимів вібрації, таких як Kp, який представляє коефіцієнт електромеханічної когезії режиму радіальної вібрації тонкої пластини. Очевидно, К є безрозмірною фізичною величиною. Електромеханічний коефіцієнт якості Qm, Qm – це фізична величина, яка відноситься до електричного коефіцієнта якості Qe для механічної вібраційної системи. Qm також має три визначення,встановлений зовні ультразвуковий перетворювач представлений на резонансній частоті. Значення частоти в лівій і правій половинних точках потужності називається смугою пропускання перетворювача.
Оскільки механічна добротність m відображає ступінь втрати механічної енергії п’єзоелектричним вібратором під час процесу резонансу, механічна добротність перетворювача тісно пов’язана з його електромеханічним коефіцієнтом збігу. Крім того, це також тісно пов’язане з електромеханічними властивостями структури перетворювача, матеріалів, а також радіаційного опору середовища. той же перетворювач легко 30 в рідкому середовищі і 20 в повітрі. Видно, що смуга частот ультразвукового перетворювача в повітряному середовищі відносно вузька.
Характеристики повного опору перетворювача базуються на еквівалентній електромеханічній шестививодній схемі перетворювача, кожна з яких має певний характеристичний опір. Таким чином, перетворювач повинен відповідати повному опору кінцевого каскаду передавального кола (або первинної частини приймального контуру). Крім того, залежно від характеристик променя ультразвуку, датчик також повинен відповідати випромінюваному акустичному навантаженню (або приймаючому акустичному навантаженню). Як реалізувати технологію узгодження електромеханічного імпедансу та акустичного імпедансу є однією з ключових проблем, які необхідно вирішити при розробці ультразвукових перетворювачів. Характеристика спрямованості перетворювача підходить як для передавального, так і для приймального ультразвукового перетворювача. Коли розмір більше або дорівнює довжині хвилі акустичної хвилі середовища, акустична енергія, що випромінюється/отримується, концентрується в певних напрямках, а акустична енергія концентрується. (або звуковий тиск) є функцією азимута. Зазвичай криву звукового тиску з азимутом називають діаграмою спрямованості.
Частотні характеристики в Ультразвуковий витратомірний перетворювач є одним з основних параметрів перетворювача. Це стосується характеристик імпедансу, звукового тиску та чутливості як функції частоти. У практичних застосуваннях, як правило, бажано, щоб ультразвуковий передавач отримував плоску характеристику імпедансу в певному діапазоні частот, щоб адаптуватися до змін навантаження, щоб уникнути неузгодженості імпедансу, що призводить до нагрівання контуру, зниження ефективності перетворення енергії та навіть до пошкодження пристрою. Широкосмуговий ультразвуковий приймач здатний приймати вузький імпульсний сигнал або сигнал коливання з коротким часом післясвітіння, і, отже, має надзвичайно високу роздільну здатність зміщення в напрямку акустичної осі. Потужність і ефективність перетворення енергії перетворювача також є технічними показниками, які необхідно враховувати при розробці ультразвукових перетворювачів. Серед них ефективність перетворювача залежить від форми вібрації, це матеріал перетворювача, структура механічної системи вібрації та робоча частота прання.
Компанія Hubei Hannas Tech Co., Ltd є професійним виробником п’єзоелектричної кераміки та ультразвукових перетворювачів, що займається ультразвуковими технологіями та промисловим застосуванням.
