换能器

摘要： 在测得聚苯硫醚材料高频段储能模量和损耗因子的基础上,提出应用聚苯硫醚夹心式换能器的实测谐振频率和品质因数对聚苯硫醚高频力学性能参数测试结果进行分析的方法.测试结果表明,动态粘弹仪法测得的高频力学参数用于设计换能器时相对误差最小,压电超声复合共振法次之,而共振法和波速法的相对误差较大.提出的分析及检验材料力学性能参数测试方法不受测试频段限制,为高频力学性能参数测试提供了一种新的检验方法.

摘要： 目前水力发电厂大坝渗漏排水系统结垢严重,造成排水泵频繁停机,严重影响生产。基于超声波除垢的方法,文中对用于除垢的磁致伸缩超声波换能器进行设计和研究,最终确定磁致伸缩换能器工作频率为24 kHz,功率为150 W。完成了换能器振子和振幅杆的材料选择与结构设计,振子采用窗形结构,变幅杆采用圆锥形平滑过渡的阶梯型结构,计算确定了线圈的匝数和工作电流与电压,对振幅杆进行了仿真和模态分析,仿真结果与设计目标的误差小于2%。

摘要： 为探索电活性聚合物(EAP)换能器在声学与振动控制领域应用的可能性,首先对EAP换能器的分类、材料种类和设计技术进行了综述,并对其性能进行了分析比较;然后,详细介绍了EAP换能器在声学和振动控制中的最新应用进展,为研究人员开发新型技术及其应用提供指导。文献分析表明:该技术已取得里程碑式进展并有望在声学和振动控制等领域得到更广泛的应用。

摘要： 针对水声换能器弯曲振子的压电元件裂纹的区分难题,技术研究人员采用涡流检测技术来区分压电元件裂纹缺陷,设计了一套自动化的压电元件裂纹涡流检测系统。该系统利用涡流检测、定位分拣、电气、中控等装置实现压电元件裂纹的自动检测、筛选、标记等,使用该系统对压电元件裂纹缺陷进行检测验证试验研究。试验研究表明,该系统在软件增益调至38 dB、涡流探头外壁距离压电元件表面1 mm时可有效识别出压电元件出现的贯穿裂纹、边缘裂纹、中间裂纹等常见裂纹缺陷。该检测设备和工艺可广泛用于其他工艺领域换能器压电元件的裂纹检测。

摘要： 传统外形构造的换能器难以适应水下高速运动。因此,在头部为圆形或椭圆形的普通阵列式换能器基础上,该文设计了一种锥形结构的超声阵列式换能器,其可适用于水下高速航行器。通过有限元仿真确定了阵元尺寸与阵列构造,分析了换能器整体的声场分布,研制换能器样机并测试其电声性能。样机测试结果与仿真结果呈现出较好的一致性,换能器指向性与发射电压响应满足使用需求。结果表明,此种换能器结构具有实际的可行性。

摘要： 根据静液式减速带振动能量回收装置的能量收集需求,提出了一种基于液压缸的换能器.对换能器液压缸的非线性刚度特性进行了分析,并得到换能器液压缸等效刚度与活塞位置之间的变化曲线.针对动态特性影响下的换能器的振动问题,建立了一种液压缸非线性刚度约束下的换能器振动模型,并采用平均法求得系统的幅频响应,分析了换能器液压缸非线性刚度、液压缸无杆腔活塞初始位移、换能器系统所受到的外激励幅值对换能器液压缸系统幅频特性的影响.同时,基于李雅普诺夫判别法对换能器系统进行反馈控制研究,分析了控制前后振动速度与位移的关系.结果表明:该反馈控制器是有效的,反馈控制的加入可以减少剧烈振动现象的发生,提高了系统的稳定性.

摘要： 分析了磁致伸缩换能器的等效电路,计算得到了换能器工作的谐振频率。对换能器工作电压与电流的相位差进行补偿,并给出了相位补偿后的等效电路。以DSP为控制单元,设计了换能器驱动电路,包括电源电路、功率放大电路、辅助电源电路等。功率放大电路的全桥逆变电路采用自动相位控制方式。对电路的工作原理和工作过程进行了分析,对设计的换能器驱动电路进行实验。试验结果表明,设计的驱动电路频率稳定、工作可靠,能够满足激振时效等场合的应用。

摘要： 外贴超声波流量计具有安装方便、无接触测量、不需破坏管道结构、工作可靠等特点,在高温高压等特殊环境的管道液体流量测量领域具有很大优势。本设计通过分析超声波流量计的压电晶片、匹配层、背衬层等结构特点,选用合适材料及加工工艺,设计制作一种矿用外贴超声波流量计换能器,该换能器精度达到1.5级,重复性0.8%。

摘要： 气体超声流量计主要由三大部分组成——换能器、信号处理单元和流量计测量管段(壳体)。作为流量计的传感器核心部件换能器的选用,直接影响气体超声流量计最终的测量准确度等级及运行稳定性状态。本文对气体超声流量计中换能器的主要选配原则进行研究。

摘要： 文章介绍一种相关性的ADC技术在超声波智能水表上的应用。系统采用换能器插入式相互反射的U型管段安装方式,利用高速ADC采集顺流、逆流回波信号,通过计算互相关函数得出超声波信号传播时间差,结合流体力学知识间接得出流量。使用相关性的ADC技术,通过低通滤波可有效抑制噪声,降低3~4倍由噪声引起的标准差;提高信号幅值变化的鲁棒性,降低换能器间的性能差异;获取回波信号包络,通过自动增益控制,克服换能器老化导致的系统测量精度降低。

摘要： 阻抗特性是反映换能器性能的一个重要参数,它对于发射机、接收机的设计具有重要的指导意义,常规的方法不适用或者不便于换能器在深水工作时对其阻抗进行测量或设备现场维修调试需要,本文利用ADuCM350和DSP构建了一种便携式阻抗测量装置,该装置具有重量轻、携带移动方便、精度较高、能存取测试数据的特点,通过与标准仪器对比测试结果表明该装置能够较好地测量换能器阻抗特性.

摘要： 介绍了一种用于提高溢流式开缝圆管换能器发射响应的声顺管,建立了声顺管模型并进行了仿真,对声顺管结构应力及压缩比进行了分析,同时制作了一种声顺管样品进行测试.结果表明,换能器在谐振频率660Hz处发射电压响应级达到131dB,在130～1000Hz都大于120dB,总体与仿真结果接近,对声顺管的工程设计有指导意义.

摘要： 中高频换能器成阵使用时,基阵架对换能器的声学性能影响不大,当换能器工作频率较低时(如lkHz以下),多采用弯张换能器作为基元,基阵架尺寸与工作频率的波长相当,对整个换能器阵性能的影响不容忽视.换能器成阵后的性能受换能器边界支撑、互辐射效应以及基阵架自身模态等多方面因素的影响,往往与单个换能器的性能区别很大,基阵架自身模态对声基阵性能有较大影响,通过垂直方向布阵和水平方向布阵进行对比,说明同样布阵条件下,基阵架模态对换能器阵性能影响可达6dB之多,需要在设计时加以重视.

摘要： 在磁感应磁声成像中,用来接收磁声信号的换能器在信号采集和图像重建中起着至关重要的作用.本文基于声偶极辐射理论和换能器的指向性特性,利用圆柱组织模型模拟得到不同口径和带宽平面活塞换能器测量到的磁声信号分布,并通过实际实验中对铝箔圆柱模型的声波测量,分析了换能器特性对磁声信号的影响,优化换能器的选择.结果表明宽带大口径换能器检测到的磁声边界声压尖锐清晰,能准确反映洛伦兹力的导数,测量距离为5-10倍模型半径时,换能器所接收到的磁声信号具有较好的幅度比、峰值声压比和信噪比,能有效提高重建图像的分辨率和对比度,为磁声成像中换能器及其测量距离的选择提供了依据.

摘要： 本文介绍了一种四频鱼探仪换能器,由四个频率的换能器组成,覆盖了25～250kHz的频率范围.利用ANSYS有限元方法对纵向振子和1-3复合压电陶瓷材料分别进行了仿真计算,并计算了匹配层作用下对换能器带宽的扩展作用.实际制作了四个频段的宽带换能器,测试结果表明:测试结果与有限元仿真计算结果吻合较好,四个换能器均达到了宽带工作的要求.

摘要： 本文旨在对现有的某型厚度振动模式换能器的指向性进行改进,将压电陶瓷的辐射面由正方形改为圆形后,通过对4种改进后布阵方式的理论计算和数值对比,优选出一种布阵方式,在工作频率点获得了0.92dB的额外指向性指数增益和更低的旁瓣,达到了预期的改进目的.

摘要： 随钻测井技术是近年来发展迅猛的测井技术,不同与传统测井,随钻测井指在钻井的同时测量地层地质参数,可以有效的避免钻井后测量泥浆侵入的影响,获得更加原始的地层数据.随钻声波测井相比于电缆声波测井,具有节省时间、实时测量、能够进行大角度倾斜井测量等优点,因此使用随钻声波测井测量地层信息受到越来越多的关注与研究.Aron(1994年)及Minear(1995年)等人证明在随钻的情况下,可以实现在快地层中的横波测量,从而引发国内外众多学者的不懈研究.声波测井换能器的变化是声波测井技术发展的主要特征，不同的换能器的组合应用不同的地层及井眼条件，而将其应用于随钻测井也各有其优势和难点，如何更好的解决软地层及超软地层随钻横波测量中钻铤波的影响及地层的三维成像和钻铤方位导向，仍是未来随钻声波测井发展的亟需解决的焦点问题。同时，人工智能行业的发展使得石油测井方法有了更大的可能，通过对测井数据的大规模运算分析，使得基于大数据的准确储层判别成为可能，如何将其应用于测井领域，还需更多的研究。

摘要： 本文设计了一套截断参量阵,工作深度达700m,能够产生lkHz-10kHz的宽带差频信号,声源级大于ll5dB,非常适合在压力罐内使用,满足信噪比要求,测量不同压力和温度下低频声学材料的性能.此系统采用纵向换能器产生原频信号,其3dB工作带宽为290kHz-400kHz,电压发射响应大于186dB.声学滤波器采用双层不锈钢结构,对300kHz左右的原频波有很强的衰减效果,差频波能够有效的通过.

摘要： 根据近年来超声加工技术的发展状况,综述了超声振动系统中换能器及变幅杆的研究现状,超声加工技术在难加工材料、深小孔加工、薄壁件加工、超声表面光整强化、超声焊接以及磨粒冲击加工方面的应用,并对超声加工技术的发展趋势进行了展望.

摘要： 目前国内对随钻声波测井仪器的研究仍处于起步阶段,声系结构及其激励电路是随钻声波测井技术的关键技术之一.本文提出一种可相控阵列式声系设计方案,并设计了一种多通道多模式换能器激励系统.在实验室对一个2阵元的相控阵发射声系进行了声场测试,研究表明,采用相控阵技术不仅可以明显提高换能器激发能量,还可以在轴向上控制辐射声束偏转方向,使其具有一定方位分辨能力.同时本文设计的多通道多模式激励系统不仅满足相控激励要求,还可以作为一种自主知识产权的实验室换能器测试设备用于其他实验测试.

摘要： 本发明提供了一种超声换能器、聚焦换能器及聚焦换能器制作方法，涉及超声检测技术领域。该超声换能器包括管套，管套内分散设有至少两个压电组件，压电组件包括压电振子和匹配层，匹配层位于管套的同一端，压电振子的频率不全相同；该聚焦换能器，包括上述超声换能器，匹配层在管套内形成凹球面；该聚焦换能器制作方法，包括以下步骤：加热软化所述绝缘填充物；用具有凸球面的部件压紧压电组件，直至压电组件在绝缘填充物内凹陷形成凹球面；绝缘填充物冷却固化，取出具有凸球面的部件。压电组件中的压电振子的频率不同，得到相应超声波的频率也不同，从而加宽超声换能器得到超声波的频带宽度，增大其应用范围、提高其实用性。

摘要： 在一方面，提供一种超声换能器叠层的匹配层、超声换能器叠层及用于产生超声换能器叠层的匹配层的方法，所述超声换能器叠层具有多个层，所述匹配层包括：一种基体材料，所述基体材料载有多个第一重粒子和多个第二轻粒子，其中所述轻粒子的密度介于包括所述基体材料和所述重粒子的混合物的期望密度的约100%到200%之间。在另一方面，提供一种超声换能器叠层，包括：多个层，每个层均具有一个顶面和一个相对的底面，其中该多个层包括：一个压电层;和一个第一匹配层，该第一匹配层包括一种载有多个重粒子和多个轻粒子的基体材料，其中该第一匹配层的底面覆于该压电层的顶面之上，并且其中所述轻粒子的密度介于包括所述基体材料和所述重粒子的混合物的期望密度的约100%到200%之间。

摘要： 用于控制实现至少一个压电式换能器、电致伸缩换能器或磁致伸缩换能器的应用的电子设备和系统、以及方法，适用于向至少一个压电式换能器、电致伸缩换能器或磁致伸缩换能器(2)提供控制信号(S)；电子控制装置(11)，能够通过使用控制宏函数(M)自动地控制电力发生器；以及电子存储器(112)，其中存储有：第一族(A)控制函数，包括能够调整控制信号(S)的振幅的一个或多个不同的基本控制函数(An)；第二族(T)控制函数，包括能够调整控制信号(S)的持续时间的一个或多个不同的基本控制函数(Tn)；第三族(C)控制函数，包括能够调整控制信号(S)的周期的多个不同的基本控制函数(Cn)；至少所述控制宏函数(M)，由分别选自记录在存储器内的三族控制函数(A，T，C)中的至少三个基本控制函数的集合构成。

摘要： 公开了一种换能器、包括换能器的MEMS设备及用于制造换能器的方法。换能器包括支撑体和机械地耦合到支撑体的悬置结构。悬置结构具有沿轴线彼此相对的第一表面和第二表面，并且被配置为在具有与轴线平行的至少一个分量的振荡方向上振荡。第一压电换能器被布置在该悬置结构的第一表面上，并且第二压电换能器被布置在该悬置结构的第二表面上。

摘要： 本发明描述一种作为致动器操作的弯曲换能器，包括可偏转元件，沿着可偏转元件的质心纤维延伸的微机电换能器，当施加第一电信号时微机电换能器在第一方向上使可偏转元件偏转；以及沿着质心纤维延伸的第二微机电换能器，当施加第二电信号时第二微机电换能器在与第一方向相反的第二方向上可偏转元件偏转；其中质心纤维位于彼此背对的第一及第二微机电换能器的侧面之间；以及电控制件，被配置为根据输入信号改变第一电信号及第二电信号，以使得第一电信号的变化以及第二电信号的变化取决于电输入信号，且第一及第二电信号的相位相对于彼此偏移。本发明也提出一种作为传感器操作的弯曲换能器。

摘要： 本发明提供了一种超声换能器、聚焦换能器及聚焦换能器制作方法，涉及超声检测技术领域。该超声换能器包括管套，管套内分散设有至少两个压电组件，压电组件包括压电振子和匹配层，匹配层位于管套的同一端，压电振子的频率不全相同；该聚焦换能器，包括上述超声换能器，匹配层在管套内形成凹球面；该聚焦换能器制作方法，包括以下步骤：加热软化所述绝缘填充物；用具有凸球面的部件压紧压电组件，直至压电组件在绝缘填充物内凹陷形成凹球面；绝缘填充物冷却固化，取出具有凸球面的部件。压电组件中的压电振子的频率不同，得到相应超声波的频率也不同，从而加宽超声换能器得到超声波的频带宽度，增大其应用范围、提高其实用性。

摘要： 一种换能器模块(11)，包括：衬底(23)；在该衬底上的帽盖(27)，该帽盖限定腔室(8)；以及在该腔室(8)中的传感器模块(21)，该传感器模块集成面向该腔室(8)的第一MEMS换能器(12’；53)和面向该支撑衬底(23)的第二MEMS换能器(12”；54)。该帽盖具有第一开口(39)，该第一开口形成仅用于该第一环境量朝向该第一换能器的敏感元件的接入路径，并且该支撑衬底(23)具有第二开口(49)，该第二开口形成仅用于该第二环境量朝向该第二换能器的敏感元件的接入路径。

摘要： 包括换能器管芯的换能器布置和覆盖换能器管芯的方法。根据示例性方面，换能器布置，其包括：支持结构、布置在支持结构上的换能器管芯、以及包括连接到支持结构并布置成至少部分地覆盖换能器管芯的多孔材料的盖。

摘要： 用于控制的电子设备(1)包括电力发生器(10)，适用于向至少一个压电式换能器、电致伸缩换能器或磁致伸缩换能器(2)提供控制信号(S)；电子控制装置(11)，能够通过使用控制宏函数(M)自动地控制电力发生器；以及电子存储器(112)，其中存储有：第一族(A)控制函数，包括能够调整控制信号(S)的振幅的一个或多个不同的基本控制函数(An)；第二族(T)控制函数，包括能够调整控制信号(S)的持续时间的一个或多个不同的基本控制函数(Tn)；第三族(C)控制函数，包括能够调整控制信号(S)的周期的多个不同的基本控制函数(Cn)；至少所述控制宏函数(M)，由分别选自记录在存储器内的三族控制函数(A，T，C)中的至少三个基本控制函数的集合构成。

摘要： 本发明涉及一种用于利用至少一个热元件来相互转换热能和电能的热电换能器。所述换能器具有至少一个由具有不同微柱材料的微柱组成的三维微结构。微柱材料具有不同的塞贝克系数（热电动势）。相互平行布置的微柱的微柱直径从0.1μm至200μm的范围中选择。这些微柱分别具有处于20至1000的范围中的纵横比。此外，这些微柱作为热电偶相互耦合以构造热电压。为了制造所述微结构如下进行：a)提供具有模板材料的模板，其中模板具有基本上与热电换能器的微结构相反的三维模板结构，所述模板结构包括柱状的模板空腔，b)将微柱材料布置在柱状空腔中，使得形成微柱，以及c)至少部分地去除模板材料。作为模板优选采用硅晶片。为了提供模板采用PAECE（光辅助电化学蚀刻）方法。利用本发明可以实现针对热辐射的高灵敏的检测器。