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超声波换能器是如何工作的
2020-08-12
超声波液位计专用于连续性液位测量，其通过超声波换能器（探头）发出高频超声波脉冲，当遇到被测液位表面时，该声波被反射回来，部分反射回波被换能器（探头）接收并转换成电信号。超声波液位计是利用声波发射与接收的时间差，以及声波传播速度来计算液面高度的。那么，作为超声波液位计的关键部件——超声波换能器是如何工作的呢？
超声波换能器，其实就是频率与其谐振频率相同的压电陶瓷，利用材料的压电效应将电能转换为机械振动。一般情况下，先由超声波发生器产生超声波，经超声波换能器将其转换为机械振动，再经超声波导出装置、超声波接收装置便可产生超声波。超声波换能器作为一种能量转换器件，它的功能是将输入的电功率转换成机械功率（即超声波）再传递出去，而它自身消耗很少的一部分功率。
超声波换能器主要包括外壳、声窗（匹配层）、压电陶瓷圆盘换能器、背衬、引出电缆、接收器等几大部分构成。
其中，压电陶瓷圆盘换能器起到的作用和一般的换能器相同，主要用于发射并接受超声波；而在压电陶瓷圆盘换能器的上面是接收器，主要由引出电缆、换能器、金属圆环和橡胶垫圈组成，用作超声波接收器，接收压电陶瓷圆盘换能器频带外产生的多普勒回拨信号。
超声波换能器的种类，可分为压电换能器、夹心换能器、柱型换能器、倒喇叭型换能器等等。超声波换能器的应用十分广泛，它按应用的行业分为工业、农业、交通运输、生活、医疗及军事等。按实现的功能分为超声波加工、超声波清洗、超声波探测、检测、监测、遥测、遥控等；按工作环境分为液体、气体、生物体等；按性质分为功率超声波、检测超声波、超声波成像等。
超声波换能器，其实就是频率与其谐振频率相同的压电陶瓷，利用材料的压电效应将电能转换为机械振动。一般情况下，先由超声波发生器产生超声波，经超声波换能器将其转换为机械振动，再经超声波导出装置、超声波接收装置便可产生超声波。超声波换能器作为一种能量转换器件，它的功能是将输入的电功率转换成机械功率（即超声波）再传递出去，而它自身消耗很少的一部分功率。
超声波换能器主要包括外壳、声窗（匹配层）、压电陶瓷圆盘换能器、背衬、引出电缆、接收器等几大部分构成。
其中，压电陶瓷圆盘换能器起到的作用和一般的换能器相同，主要用于发射并接受超声波；而在压电陶瓷圆盘换能器的上面是接收器，主要由引出电缆、换能器、金属圆环和橡胶垫圈组成，用作超声波接收器，接收压电陶瓷圆盘换能器频带外产生的多普勒回拨信号。
超声波换能器的种类，可分为压电换能器、夹心换能器、柱型换能器、倒喇叭型换能器等等。超声波换能器的应用十分广泛，它按应用的行业分为工业、农业、交通运输、生活、医疗及军事等。按实现的功能分为超声波加工、超声波清洗、超声波探测、检测、监测、遥测、遥控等；按工作环境分为液体、气体、生物体等；按性质分为功率超声波、检测超声波、超声波成像等。
TAGS : 超声波液位计
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