超声波换能器指向性因素特性介绍

一般情况下，要求所使用的超声波换能器有尖锐的指向性，就象使用聚光手电筒照明，超声波换能器振子，这样有利于集中发射能量，超声波换能器，在接收时能获得较高的信噪比，也有利于对检测目标的***评定。超声波换能器的指向性与其辐射面尺寸、结构、工作频率和传声介质特性等相关，通常可用指向性因素来反映超声波换能器的指向性：

　对于发射超声波换能器，所谓指向性因素是指在发射声束的主轴线声压上，远离发射超声波换能器的某一定点处某频率的均方声压与通过该点和换能器同心的球面上某点同一频率的均方声压之比。对于接收超声波换能器，则是指沿换能器主轴线传来某频率声波所产生的电动势平方值与频率相同、方均根声压相同的扩散声场所产生的电动势平方值之比。

　　超声波换能器指向性因素也可以用分贝(dB)表示，这是称为指向性指数，它等于指向性因素的常用对数乘10。对于发射换能器，指向性指数也可称作指向性增益。

超声波换能器应用

超声波焊接

超声波焊接有超声波金属焊接和超声波塑料焊接两大类。其中超声波塑料焊接技术已获得较为普遍的应用。它是利用换能器产生的超声振动，超声波换能器生产厂家， 通过上焊件把超声振动能量传送到焊区。由于焊区即两焊件交界处声阻大， 所以会产生局部高温使塑料熔化，超声波换能器设计， 在接触压力的作用下完成焊接工作。超声塑料焊接可方便焊接其他焊接法无法焊接的部位。另外， 还节约了塑料制品昂贵的模具费， 缩短了加工时间， 提高了生产效率， 有经济、快速和可靠等特点。

超声波换能器的应用

超声波马达

超声波马达是把定子作为换能器， 利用压电晶体的逆压电效应让马达定子处于超声波频率的振动， 然后靠定子和转子间的摩擦力来传递能量， 带动转子转动。超声波马达体积小， 力矩大， 分辨率高， 结构简单， 直接驱动， 无制动机构， 无轴承机构， 这些优点有益于装置的小型化。超声波马达广泛应用于光学仪器、激光、半导体微电子工艺、精密机械与仪器、机器人、***与生物工程领域。

超声波清洗

超声波清洗的机理是利用超声波在清洗液中传播时的空化、辐射压、声流等物理效应， 对清洗件上的污物产生的机械起剥落作用， 同时能促进清洗液与污物发生化学反应， 达到清洗物件的目的。超声波清洗机所用的频率根据清洗物的大小和目的可选用10～500 kHz， 一般多为20～50 kHz。随着超声波换能器频率的增加，可采用郎之万振子、纵向振子、厚度振子等。在小型化方面， 也有采用圆片振子的径向振动和弯曲振动的。超声波清洗在各种工业、农业、家用设备、电子、汽车、橡胶、印刷、飞机、食品、***和***研究等行业得到了越来越广泛的应用。

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