超声导波压电换能器的优化设计

换能器性能直接关系着超声导波的激励特性。因此性能优良、一致的换能器是超声导波检测技术的核心。本文从压电元件、背衬材料、保护膜、换能器外型等多方面进行综合分析,提出性能优良的压电导波换能器的设计方案。     

扭转振动压电超声换能器的研究

用声强技术检测区分板壳结构的空气传声与结构传声时,结构的辐射效率之差决定了检测结果的可信度,文中分析了实际结构的在声场激励下的实测辐射效率与无限大结构的空气传声辐射效率之差,及对区检测结果的影响。实验结果证实了理论分析。     

圆台型自聚焦超声压电换能器研究

对圆台型自聚焦超声压电换能器辐射声场分布进行了数值计算,分析了圆台换能器几何参数小端半径b、大端半径a以及高度h对轴向声场以及焦平面声场分布的影响。结果表明:圆台型自聚焦超声换能器轴向声场为振荡分布,声强平均值较高,存在一组最佳参数对应于最佳的聚焦效果,而径向声场分布比较均匀,焦平面有效半径小,受参数影响较小。     

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。，     

气体超声流量计换能器温度特性研究

温度会影响气体超声流量计换能器的性能,进而影响换能器的一致性,因此研究换能器在变温条件下性能变化有重大意义。通过测量换能器的阻抗特性,计算换能器的电声参数,研究了温度对换能器谐振频率、静态电容及动态参数的关系以及不同激励信号频率下换能器收发波形的变化。结果显示,谐振频率与温度成反比关系,变化率为-0.11 kHz/℃;静态电容与温度成正比关系,变化率为0.015 nF/℃;越远离谐振频率,换能器的输出幅值越小,暂态过程振荡现象越剧烈。研究结果表明,温度变化会引起气体超声换能器的性能发生变化,激励信号变化会引起换能器收发波形变化,进而影响超声流量计换能器的配对特性。     

基于机械品质因数的全波压电超声换能器设计

针对全波压电超声换能器常规设计方法存在的尺寸参数较多、计算较复杂等问题,研究了一种利用机械品质因数设计全波压电超声换能器的方法.基于压电超声理论推导了全波压电超声换能器的频率方程,利用电学理论推导了全波压电超声换能器各组成部分的等效电路,利用等效电路求取了在任意等效截面处的等效机械阻抗,进而推导出全波压电超声换能器各部...     

夹心式压电超声换能器的等效电路设计法

通过力电类比法，给出了夹心式超声换能器的等效电路图，推导出前后盏板均为圆柱形的换能器的前后振速比的一般公式和换能器的频率方程。     

夹心式压电陶瓷超声换能器的非线性研究进展

夹心式压电陶瓷超声换能器是目前大功率超声设备中应用最广的一种换能器,其在大功率工作状态下会呈现出明显的非线性特征。综述了夹心式压电陶瓷超声换能器非线性方面的研究进展。首先介绍了国内外在压电陶瓷非线性方面的重要理论及实验研究成果,着重阐述了大功率领域常用的硬压电陶瓷的非线性研究工作,其次对夹心式压电陶瓷超声换能器的结构及工艺所引起的非线性进行了简要分析和论述,最后介绍了夹心式压电陶瓷超声换能器非线性建模方面的研究进展。     

夹心式功率超声压电陶瓷换能器的工程设计

文中为换能器的优化设计和性能改善提供一些有用的设计指南和解决措施,并对功率超声夹心式压电陶瓷换能器工程设计中的一些重要问题(即换能器各部分的功能及选择,压电陶瓷元件的位置优化,接触界面对换能器性能的影响与预应力的选择及影响等)进行了简要的分析。结论表明,文中所述对于优化设计、改善并提高性能具有参考和使用价值。     

ZnO薄膜换能器在高频超声无损评价中的应用

本文主要研究 ZnO 薄膜换能器在无损评价中的应用。ZnO 薄膜的体波换能器已经研制成功。本工作的目的是把超声脉冲回波测量技术用到150～400MHz 的高频范围。用这种测量技术可以测定精细陶瓷(如 SiC、Si_3N_4、ZrO_2)中100μm 的缺陷,并可定量地确定缺陷的位置和形状。与 X 射线及激光扫描超声显微镜相比有其独特的优点。     

铌酸锂换能器在超声基准装置中的应用

针对超声基准装置量传范围较窄且现存超声功率基准装置电测系统中高频电压表不易于溯源等问题,利用压电材料能够将电能转变为机械能的效应原理,根据铌酸锂材料的结构特性,对超声基准装置的关键部件超声换能器及匹配电路进行了改造.改造后的基准装置准确度得到了提高,量传范围得到扩展,新换能器一定程度上解决了装置的高频高压溯源问题,确保了基准装置能在国际超声功率溯源体系中处于领先位置.     

A3夹心式压电超声扭转换能器的研制

本文对夹心式压电超声扭转振动换能器进行了理论及实验研究，得出了对称型扭转振动夹心换能器的共振频率设计方程，给出了频率方程式中一些主要的物理量的具体表达式。在此基础上，实际设计并制作了一个夹心扭转振动换能器，并对其所有的电声参数进行了测试     

A3 夹心式压电超声扭转换能器的研制

本文对夹心式压电超声扭转振动换能器进行了理论及实验研究，得出了对称型扭转振动夹心换能器的共振频率设计方程，给出了频率方程式中一些主要的物理量的具体表达式，在此基础上，实际设计提供制作了一个夹心扭转振动换能器，并对其所有的电声参数进行了测试。     

计及横向振动的夹心式功率超声压电换能器

研究了大尺寸夹心式压电换能器的耦合振动。通过引入各部分的振动耦合系数及等效弹性系数,推出了换能器的耦合振动频率方程。与一维理论比,本方法不受换能器横向尺寸的限制。与数值方法比、本方法无需电子计算机就可迅速得出结果。实验表明,本方法得出的夹心式换能器的共振频率比一维理论得出的结果更接近于实测值。     

纵横耦合振动夹心式压电超声换能器的研究

本文利用解析方法研究了大尺寸及高频夹心式压电超声换能器的耦合振动。通过引入各部分的振动耦合系数及等效弹性系数，推出了换能器的基模耦合振动频率方程。与数值方法相比，由于计算公式具有简单的解析表达形式，因此无需电子计算机就可迅速得出结果。实验表明，本文理论得 出的夹心式换能器的共振频率比一维理论得出的结果更加接近于实际测量值。     

氧化锌压电薄膜及其在超声显微镜中的应用

氧化锌(ZnO)属于六角晶系6mm 点群,具有纤锌矿结构,是一种兼有半导性、压电性、光导电性、热电性和荧光性等多功能的电子材料,已用于制作多种电子器件。尤其是 ZnO 压电薄膜业已广泛应用于体声波微波延迟线、声表面波器件、各种传感器、超声显微镜以及声光器件等。本文主要叙述 ZnO 压电薄膜的成膜方法、主要性能及其在几种扫描超声显微镜中应用的近期进展。     

压电换能器的声非线性

压电换能器的声非线性倪以发吴文虬章德（南京大学声学研究所近代声学国家重点实验室南京·２１００９３）１引言近几十年来,在许多领域中非线性效应的理论和应用得到了广泛的重视,如超声成像、声参量阵、无损检测等。这就要求在测量时,需排除系统本身产生的非线性、包...