超聲波流量計 超聲波換能器性能開發及設計與實現十二

2．2．2超聲波換能器（超聲波流量計）

換能器，就是將一種形式的能量轉換為另一種形式的能量的能量轉換器件。能量的形式是多種多樣的，因而換能器的類型也各不相同。超聲波換能器，是實現電能量和聲能量互相轉換的能量轉換器件，也稱超聲探頭，或者簡稱探頭。具體而言，就是利用各種能量轉換器件，將其他形式的能量，如機械能、電磁能、光能等，轉換為超聲振動能量并向各種媒質中發射，然后利用超聲接收器(包括具有可逆效應的上述換能器)將超聲場的各種聲信號轉換為便于處理的電信號或光信號，通過各種顯示終端，變為可見顯示信息。按照實現電一聲轉換的原理不同，可用于發射和接收超聲信號的原理包括壓電效應、磁致伸縮、電磁感應、靜電效應、光電效應和機械振動等。

產生大功率超聲的方法主要有兩種：一種是利用電能轉換成聲能的電聲換能器產生超聲，另一種是利用流體作動力來產生超聲。超聲波換能器的種類很多，目前我國功率超聲換能器有3種形式。一種是高壓流體或氣體聲源，此類聲源可獲得較大的聲功率，例如我國研制的簧片哨、旋渦哨都是利用流體作動力源，利用高速流體產生超聲，其結構簡單、聲功率大，然而效率一般在10％左右，目前在超聲除塵、超聲乳化、超聲粉碎、超聲干燥等方面獲得了應用。應用最廣泛的電聲換能器主要是壓電換能器和磁致伸縮換能器。

超聲波流量計