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實現(xiàn)電能與機械能（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計的變幅桿后，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)點運動方向剛好相反，相當于存在一個相對靜止的節(jié)面。這個節(jié)面叫做節(jié)點，這里也是振動子的較佳固定點，偏離這個節(jié)點固定就會降低振動子的工作效率，俗稱漏波。

常見問題

1、超聲波振子受潮，可以用兆歐表檢查與換能器相連接的插頭，檢查絕緣電阻值就可以判斷基本情況，一般要求絕緣電阻大于5兆歐以上。如果達不到這個絕緣電阻值，一般是換能器受潮，可以把換能器整體（不包括噴塑外殼）放進烘箱設定100℃ 左右烘干3小時或者使用電吹風去潮至阻值正常為止。2、換能器振子打火，陶瓷材料碎裂，可以用肉眼和兆歐表結(jié)合檢查，一般作為應急處理的措施，可以把個別損壞的振子斷開，不會影響到別的振子正常使用。振子脫膠，我們的換能器是采用膠結(jié)，螺釘緊固雙重保證工藝，在一般情況下不會出現(xiàn)這種情況。不銹鋼振動面穿孔，一般換能器滿負荷使用10年可能會出現(xiàn)振動面穿孔的情況。

超聲波換能器的工作原理(1) 超聲波換能器:一種能把高頻電能轉(zhuǎn)化為機械能的一種裝置，一般有磁致伸縮式和壓電陶瓷式。電源輸出到超聲波發(fā)生器，再到超聲波換能器，一般還要經(jīng)過超聲波導出、接收裝置就可以產(chǎn)生超聲波了。

(2) 超聲波換能器的組成:包括外殼、匹配層即聲窗、壓電陶瓷圓盤換能器、背襯、引出電纜，其特征在于它還包括陣列接l收器，它由引出電纜、換能器、金屬圓環(huán)、橡膠墊圈組成。

(3) 超聲波換能器的原理與作用:超聲波換能器即是諧振于超聲頻率的壓電陶瓷，由材料的壓電效應將電信號轉(zhuǎn)換為機械振動.超聲波換能器是一種能量轉(zhuǎn)換器件，它的功能是將輸入的電功率轉(zhuǎn)換成機械功率(即超聲波)再傳遞出去，面它自身消耗很少的一部分功率。 超聲波換能器的種類:可分為壓電換能器、夾心換能器、柱型換能器、倒喇叭型換能器等等。

超聲波換能器指向性因素特性介紹

一般情況下，要求所使用的超聲波換能器有尖銳的指向性，就象使用聚光手電筒照明，這樣有利于集中發(fā)射能量，在接收時能獲得較高的信噪比，也有利于對檢測目標的定位評定。超聲波換能器的指向性與其輻射面尺寸、結(jié)構(gòu)、工作頻率和傳聲介質(zhì)特性等相關，通?？捎弥赶蛐砸蛩貋矸从吵暡〒Q能器的指向性：

　對于發(fā)射超聲波換能器，所謂指向性因素是指在發(fā)射聲束的主軸線聲壓上，遠離發(fā)射超聲波換能器的某一定點處某頻率的均方聲壓與通過該點和換能器同心的球面上某點同一頻率的均方聲壓之比。對于接收超聲波換能器，則是指沿換能器主軸線傳來某頻率聲波所產(chǎn)生的電動勢平方值與頻率相同、方均根聲壓相同的擴散聲場所產(chǎn)生的電動勢平方值之比。

　　超聲波換能器指向性因素也可以用分貝(dB)表示，這是稱為指向性指數(shù)，它等于指向性因素的常用對數(shù)乘10。對于發(fā)射換能器，指向性指數(shù)也可稱作指向性增益。