超聲波振動子

超聲波振動子又稱超聲波振子，將換能器與變幅桿連接后的整體叫做振動子。由壓電陶瓷的壓電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能（聲波振動）的相互轉(zhuǎn)換，并通過聲阻抗匹配的前后輻射蓋塊進(jìn)行放大的器件。 [1] 由于變幅桿是一個無源器件，它本身不產(chǎn)生振動，只是將輸入的振動改變振幅后再傳遞出去，完成了阻抗變換。超聲波換能器在電場激勵下能產(chǎn)生有規(guī)律的振動，但是振幅一般在10μm左右，這樣的振幅要直接完成焊接和加工工序是不夠的。因此換能器連接合理設(shè)計(jì)的變幅桿后，超聲波的振幅可以在很大的范圍內(nèi)變化，只要材料強(qiáng)度足夠，振幅可以超過100μm。變幅桿在做縱向伸縮振動時，其中間的某橫截面左右兩邊的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動方向剛好相反，相當(dāng)于存在一個相對靜止的節(jié)面。這個節(jié)面叫做節(jié)點(diǎn)，這里也是振動子的較佳固定點(diǎn)，偏離這個節(jié)點(diǎn)固定就會降低振動子的工作效率，俗稱漏波。

如今進(jìn)行超聲波換能器的有效選擇

　　超聲波換能器在銷售中經(jīng)常碰到客戶無法告知其實(shí)際的用途以及詳細(xì)的一些參數(shù)，導(dǎo)致沒法正確的給客戶選型。對于超聲波換能器廠家而言，其在超聲波換能器本身參數(shù)的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測試等方面比較熟悉，而對于超l聲儀器設(shè)備廠家而言，其對系統(tǒng)的整體性能及現(xiàn)場應(yīng)用的環(huán)境較熟悉。

　超聲波換能器供應(yīng)廠家根據(jù)客戶提供的詳細(xì)信息進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)適合系統(tǒng)要求的超聲波換能器，并將主要參數(shù)和系統(tǒng)廠家溝通討論，選擇確定一套方案后制作超聲波換能器樣品進(jìn)行測試，根據(jù)測試情況，對超聲波換能器進(jìn)行微調(diào)或者直接批量生產(chǎn)。

　　因?yàn)槌暡〒Q能器結(jié)構(gòu)類型較多，如果僅僅提供少量的參數(shù)，將會導(dǎo)致設(shè)計(jì)制作出的超聲波換能器在性能和成本及其它細(xì)節(jié)方面上有很大的差異。所以，雙方需要對超聲波儀器設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行盡量詳細(xì)的交流和探討，然后才能確定超聲波換能器的具體指標(biāo)參數(shù)，這樣可以l大限度的節(jié)約時間和成本。

超聲波換能器引發(fā)的熱量表問題

　超聲波換能器熱量表的主要技術(shù)指標(biāo)有工作頻帶、發(fā)射電壓靈敏度、接收電壓靈敏度、指向性開角、絕緣電阻、工作頻率點(diǎn)阻抗。這些技術(shù)指標(biāo)參數(shù)有些相互影響，在設(shè)計(jì)時要找到一個l佳平衡點(diǎn)。超聲波換能器引發(fā)的熱量表問題如下：

　　1、波形選擇：發(fā)射波形往往是脈沖波，脈沖波里加載波調(diào)制，使換能器盡量選擇諧振波形

　　2、頻率選擇

　　3、同一標(biāo)準(zhǔn)缺失

　　4、失效問題：耐溫性能差、壓力穩(wěn)定性差、抗l疲勞性能差

　　5、可靠性，穩(wěn)定性，一致性：要滿足熱量表系統(tǒng)要求，可以長時間在溫壓下工作，互換性要增加

　　6、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：需要建立熱量表換能器的行業(yè)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，使實(shí)驗(yàn)和檢驗(yàn)有標(biāo)可稽。