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研究介绍了圆形孔径的球面聚焦压电换能器的基本电声参数:输出声功率、辐射电导、电声效率、自由场发射电流(电压)响应、自由场电压灵敏度、有效面积、有效孔径、声焦距、声束宽度和阻抗(导纳)等电声特性及其测量方法,详细地论述了基于辐射力天平法和自易校准法的测量原理和方法,讨论了它们的内在联系。给出了换能器自易校准中的衍射修正系数和平均反射系数的公式、计算方法和系列数据图表。试验结果表明了测量原理和方法的合理性和可行性。 相似文献
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换能器是功率超声最基本最重要的器件,寻找、开发新材料是发展新型换能器的重要途径。稀土超磁致伸缩材料Tcrfcnol-D具有优良性能,本文采用四端网络法和有限元ANSYS软件对稀土超声换能器进行了理论设计与分析,并制作了一种单独稀土超声换能器振子和带变幅杆的稀土超声换能器,其性能与压电换能器相比显示出了独特的优越性。 相似文献
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序言 在测试超声换能器特性时,如下三点是重要的:①熟悉换能器的工作状态,以便选择最适合各种测试的换能器,②确保换能器发挥出预期的性能,③应很好掌握换能器给超声信号带来的影响。 本文发表的是马萨诸塞州陆军材料技术研究室开发的测试换能器特性的技术及装置。这一测试是由超声波束的图像化,电阻抗测定,插入损耗测定和脉冲及频率响应测定四部分组成。并且列出了频率为5MHz,直径为0.5英寸的二种换能器的特性测试结果。其中一个是聚焦型的,另一个是非聚焦型的。 超声波束的图像化 超声的波束发散度,波束直径,波束传播范围,波束截面均匀性… 相似文献
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在高频电功率计方法的基础上,本文提出了一种能够直接测量大功率压电超声换能器在实用状态下的辐射超声功率以及电声效率的新方法。与传统的高频电功率计法相比,本方法避免了介电以及机械损耗功率的测试,简化了测试步骤。 相似文献
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针对在小腔体中阻抗分析仪发射连续波无法准确测得换能器阻抗的问题,提出一种在高静水压下使用脉冲正弦信号激励换能器测量阻抗的方法。以采样电阻法为基础,根据腔体尺寸确定发射脉冲个数以及可测频率范围来有效避免腔体边界反射对测量造成的影响。通过设置不同的发射频率,分别采集换能器两端及采样电阻两端的电压波形信号,利用已知频率的三参数正弦曲线拟合法分别得到波形信号的幅值和初始相位角,计算得到换能器的导纳值。改变静水压力,利用脉冲法测得0~10 MPa静水压下换能器导纳特性。实验结果表明,采用脉冲正弦信号激励的方法可在有限空间内准确测量换能器的阻抗特性;且随着静水压力的升高换能器的谐振频率发生偏移,导纳圆直径减小。 相似文献
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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。 相似文献
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论述了电声互易原理和用于平面活塞型与球面聚焦换能器校准的自易法(Self Reciprocity Method,SRM)。介绍了一系列的定义和发送电压(电流)响应与电压灵敏度。阐述了SRM与辐射力天平(Radiation Force Balance,RFB)法之间的关系。在1~25 MHz频率范围内,对超声换能器校准和输出功率测量的实验显示,两种方法具有相近的准确度。SRM法比RFB法测量具有更高的信噪比和更好的稳定性。 相似文献
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AH Dhanaliwala JA Hossack FW Mauldin 《IEEE transactions on ultrasonics, ferroelectrics, and frequency control》2012,59(7):1602-1608
A 1.5-D transducer array was proposed to improve acoustic radiation force impulse (ARFI) imaging signal-to-noise ratio (SNRARFI) and image contrast relative to a conventional 1-D array. To predict performance gains from the proposed 1.5-D transducer array, an analytical model for SNRARFI upper bound was derived. The analytical model and 1.5-D ARFI array were validated using a finite element modelbased numerical simulation framework. The analytical model demonstrated good agreement with numerical results (correlation coefficient = 0.995), and simulated lesion images yielded a significant (2.92 dB; p < 0.001) improvement in contrast-tonoise ratio when rendered using the 1.5-D ARFI array. 相似文献
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Kanji Ono 《Research in Nondestructive Evaluation》2019,30(1):19-64
This study systematically determined the transmission and receiving sensitivities of over twenty transducers. Four types of sensitivities were evaluated for both transmission and receiving sensitivities. These are found to be different from each other and the reversibility or reciprocity conditions exist only in exceptional cases. Using their observed behavior as the basis, we critically examined the calibration methods developed to characterize them, including those based on laser interferometry and the acoustic reciprocity principle. Serious flaws in some of the reciprocity methods are uncovered, which can be rectified by using the Hill--Adams method. Four procedures emerged as workable calibration methods for contact ultrasonic and acoustic emission transducers. However, current experimental uncertainties limit the upper frequency to 2 MHz. 相似文献
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对一种新型的弯张换能器即欧米伽换能器的辐射特性进行了有限元分析,并与钹式换能器进行对比。通过有限元计算,对相同体积的欧米伽换能器与钹式换能器的电导纳、发射电压响应级以及接收灵敏度级进行了对比,结果表明:欧米伽换能器的低频性能和第一谐振频率处的接收灵敏度要好于钹式换能器,而发射电压响应要低于钹式换能器,比钹式换能器更好地解决了小体积与低工作频率之间的矛盾,更宜实现基阵的小型化。舰船的机械噪声主要集中在500Hz以下,体积较小的欧米伽换能器非常适合作为侦察舰船活动的被动声纳基元。 相似文献