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超声波换能器结构

超声波换能器是一种能量转换器件，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，而它自身消耗掉很少的一部分功率（小于10%）。超声波换能器的结构：

超声流量测量中的超声波换能器根据其结构的不同，可以分为直探头、斜探头、表面波探头几种。在本设计中，我们选用斜探头作为超声波换能器。超声波流量检测中较为常用的换能器是压电式斜探头换能器，它主要由压电晶片、楔块、接头等组成，广东超声波振子，是超声波流量计的重要组成部分。

超声波探头中的换能器常用压电晶片来制作，压电晶片的振动频率就是探头的工作频率，主要取决于晶片的厚度和超声波在晶片材料中的传播速度。为得到较高的频率，要求晶片在共振状态下工作，此时晶片厚度为波长。

压电晶片本身较脆，为了保护其与工件接触时不损坏，常在晶片的前面粘附一层保护膜。在斜探头的晶片前面有斜楔，晶片发出的纵波通过所设定的一不同倾角的斜楔射向试件表面，经波型转换后可以在试件内部形成横波。

为提高探头发射超声波的频率，常使晶片在共振状态下使用，但是这样振动不容易停止，难以形成窄脉冲。因此常在晶片背面装上阻尼块以增大晶片的振动阻尼，并吸收晶片背面发出的超声波。

对于斜探头，晶片前面已经与楔块的斜面固定，超声波振子多少钱，背面一般不加阻尼块。但是斜楔内的多次反射波会造成一系列噪声，所以在斜楔的前面浇有阻尼物质，用以吸收噪声。

超声波换能器磁致伸缩

磁致伸缩有镍片换能器和铁氧体换能器。铁氧体换能器的电声转换效率比较低，使用一、二年后效率下降，超声波振子，甚至几乎丧失电声转换能力。镍片换能器的工艺复杂，价格昂贵，所以很少使用。压电晶体成熟---的是以压电效应实现电能与声能相互转换的器件，称为压电换能器。压电效应将电信号转换为机械振动。这种换能器电声转换，原材料价格便宜，制作方便，超声波振子价格，也不容易老化。常用的材料有石英晶体、钛酸钡和锆钛酸铅。石英晶体的伸缩量太小，3000v电压才产生0.01um以下的变形。钛酸钡的压电效应比石英晶体大20-30倍，但效率和机械强度不如石英晶体。锆钛酸铅具有二者的优点，可用作超声波清洗，探伤和小功率超声波加工的换能器。压电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、及等。

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