圆管超声换能器响应的激光超声检测

文章着重叙述一种用激光超声检测圆管超声换能器响应的方法。为激励和接收轴对称声场，采用压电圆管作为压电换能元件，并分别用环氧、环氧加钨粉为背衬，制作了两种压电圆管换能器。由激光超声方法和自发自收脉冲反射法实验测定了所制作的换能器的频率响应，并比较了频谱分析结果。实验结果不仅在一定程度上说明了两种背衬的效果，同时也表明激光超声检测换能器响应的可行性。     

超声换能器时域脉冲声场的自动测量

本文利用已建立的脉冲超声自动测量系统，对超声换能器时域脉冲声场的分布进行了测量。实验结果表明，时域脉冲声场完全不同于频域场，其性质更为复杂，文中对所测结果进行了分析。     

线性调频信号激励超声换能器的方法研究

针对超声换能器的特性,研究等幅及包络调制线性调频波的换能器激励响应。通过对比激励前后脉冲压缩的主瓣峰值、?3d B主瓣带宽和峰值旁瓣水平,探讨通过换能器后其信噪比和分辨率的性能。理论分析和仿真实验结果表明,两种调频信号通过换能器后信噪比和分辨率都减少,峰值旁瓣有所提高。包络调制线性调频信号激励换能器脉冲压缩的信噪比和分辨率高于等幅线性调频信号,但能量损失比等幅线性调频信号大。     

复频超声换能器的研究

研究了一种具有多个共振频率的功率超声换能器，即复频超声换能器。换能器由一个纵向振动夹心式压电超声振子和一个弯曲振动薄圆盘复合而成。给出了换能器的理论共振频率方程，对实际制作的换能器的共振频率，等效电阻抗及有效机电耦合系数进行了实验测试，并对换能器的大功率工作性能进行了定性的测量及观察。实验结果表明，给出的换能器可以在不同的振动模式上工作，因此具有许多共振频率，且对应换能器不同的共振频率，换能器的等     

超声换能器的宽带阻抗匹配器研究

在功率超声领域，换能器的阻抗匹配占有相当重要的地位，但有关在较宽频带内都能适用的匹配方案尚少有报道。为满足实验室研究工作需要，我们研制了两套简易匹配装置，可分别对２０～５０ｋＨｚ和０．２～２．０ＭＨｚ频率范围内的超声换能器实现阻抗匹配。     

超声换能器灵敏度标定的一种新方法-激光超声法

本提出一种利用脉冲激光产生可重复的宽带标准声源,对超声换能器的速度灵敏度进行标定的新方法－激光超声法。简述了激光脉冲产生声脉冲的原理,给出了换能器速度灵敏度的表示方法及标一原理。建立了整套标定装置,并给出了换能器的标定结果。结果表明,该方法可较好地标换能器的速度灵敏度。     

用于超声物位测量的换能器研究

本文介绍了两种用于超声物位测量的系列换能器──纵向振动夹心换能器和纵振动与圆盘弯曲复合振动的压电换能器。纵向振动夹心换能器的尺寸为４０和８０，外壳采用了防腐蚀的ＰＶＣ材料。从压电方程出发，计算了换能器的各部分振动元件的尺寸，然后通过实测，结果表明与计算值相吻合，当换能器距天棚２．５ｍ时。不经过放大器可接收到第一次回波为３００ｍＶｐ－ｐ，配以发射、接收电路盲区为０．５ｍ。另一类是采用纵向振动与圆盘弯曲振动的复合换能器，它具有尖锐的指向性、高的发射效率和接收灵敏度。但是受激圆盘作弯曲振动时，在其表面…     

用于高温无损检测的超声换能器

前言 在生产过程中,当环境温度上升到高于100℃进行超声检测时,其超声换能器就需要进行特殊设计。而对管道中的高温液体进行在线流量检测则是一个特别令人感兴趣的研究课题。 本文将对用于100℃以上高温检测的( 1—3)PZT聚合物复合换能器的研制作一报道,该换能器采用一种导电的聚酰亚胶树脂作为/4匹配层,它能承受550℃高温而不被分解。 材料说明与换能器设计 高温应用换能器的原型系一(1—3)压电陶瓷一聚合物复合体。压电材料为一直径25mm、频率3MHz的PZ—27陶瓷(Ferrop-erm,Denmark);聚合物为聚酯树脂。这种作为人/4匹配段的树脂是一种…     

扭转振动压电超声换能器的研究

本文对夹心式复合结构压电超声扭转振动换能器进行了系统的理论研究，该换能器由两段金属真圆棒及切向极化的压电陶瓷圆片堆复合而成，文中首先研究了切向极化压电陶瓷细长管的扭转振动性，推出了其机电等效电路，并提出了压电陶瓷细长管截面扭转系数的概念。，     

用于深油井超声探测换能器的PT－PSN系压电陶瓷

如果在ＰｂＴｉＯ３（ＰＴ）粉末中添加适量的Ｐｂ（Ｓｎ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３（ＰＳＮ）粉末，可以制成高温ＰＴ－ＰＳＮ系陶瓷，并可以把此种陶瓷用于制作深油井超声探测换能器。本文主要报导ＰＴ－ＰＳＮ系压电陶瓷的制备工艺、性能参数和试验结果。     

超声纵波换能器用于平测时的测距修正方法研究

研究了超声纵波换能器用于平测时的测距修正方法.首先,根据弹性波理论分析了利用平测布置代替对测布置测量波速时的实际物理意义;然后,分析了两种换能器布置方式的真实传播距离并通过设计混凝土试件切割-测量实验进行了两种布置方式的声时对比;最后,根据实验数据在对测回归直线方程的基础上提出了计算换能器平测布置修正测距的最小二乘法....     

Ultrasonic Beam Models for Angle Beam Surface Wave Transducers

ABSTRACT

Explicit three-dimensional (3D) point source and multi-Gaussian beam models are obtained for the Rayleigh waves generated by a surface wave angle beam transducer using an angular plane wave spectrum approach. Simulations show that the multi-Gaussian surface wave beam model agrees well with the point source model while being computationally more efficient. The theoretical predictions obtained with the models are also compared to the experimental measurement results where good agreement with the models is found for both on-axis and off-axis field comparisons.     

电容式微加工超声传感器(cMUT)的结构设计及仿真

与传统的压电传感器相比,电容式微加工超声传感器(cMUT)性能优良,有着广泛的应用前景．为此．介绍了cMUT的基本结构和工作原理,并提出了一种新型结构．利用有限元分析软件ANSYS对这种结构进行模态分析．得到其共振频率和一阶振动图;利用ANSYS的耦合场分析模块和参数化设计语言(APDL),对结构进行力电耦合仿真,获得其直流偏压和作为发射器时所需的交流电压值．分析结果表明,所设计的结构符合设计要求．     

利用PVDF检测激光声表面波的实验方法

提出一种利用聚偏二氟乙烯(PVDF)传感器检测激光声表面波的实验方法,并介绍其构成和检测方法.将PVDF薄膜附在微型刀劈上,钳紧在金属固定块上,引出两个电极,从而实现信号的声电转换.利用Nd:YAG脉冲激光器激发声表面波,分别对金属铝板和缺陷铝板进行检测,得到了具有很好信噪比的超声信号.实验结果表明,信号灵敏度高,并可用于表面缺陷的检测.