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超聲波換能器，英文名稱為Ultrasonic transducer，是一種將高頻電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換器件。主要用于超聲波切割設(shè)備、超聲波霧化噴涂設(shè)備、超聲波金屬熔體處理設(shè)備、超聲波焊接設(shè)備、超聲波液體處理的聲化學(xué)設(shè)備及超聲波金屬疲勞實(shí)驗(yàn)設(shè)備，換能器的頻率通常范圍在 20KHz~120KHz 之間。
超聲波換能器組成：
超聲波換能器由外殼、聲窗匹配層、壓電陶瓷圓盤(pán)換能器、背襯、引出電纜和Cymbal陣列接收器組成。壓電陶瓷圓盤(pán)換能器采用厚度方向極化的PZT-5壓電材料制成，Cymbal陣列接收器由8～16只Cymbal換能器、兩個(gè)金屬圓環(huán)和橡膠墊圈組成。而根據(jù)不同的設(shè)計(jì)超聲波換能器的形式主要有：柱型(NTK型)、倒喇叭型(必能信型)、鋼后蓋型、中間夾鋁片型。
超聲波換能器工作原理：
超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波是一種振動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波，而超聲波換能器一般有磁致伸縮式和壓電陶瓷兩種形式。
壓電陶瓷超聲波換能器工作原理：壓電技術(shù)使用鋯鈦酸鉛制成的具有特殊電性能的晶體。在換能器中，這種晶體材料在相對(duì)的面上附有兩條電線。然后將晶體和布線組裝在兩個(gè)金屬板之間的外殼中。當(dāng)電流流過(guò)布線并進(jìn)入晶體時(shí)，晶體會(huì)迅速改變形狀并膨脹。當(dāng)電流終止時(shí)，晶體返回其原始形狀。使用該技術(shù)的超聲換能器以設(shè)定的頻率快速循環(huán)通過(guò)晶體的電流，從而產(chǎn)生共振效果。
磁致伸縮超聲換能器的工作原理：富鐵金屬在受到磁場(chǎng)作用時(shí)會(huì)膨脹和收縮。為了利用這種行為，將富含鐵的金屬芯包裹在銅線中。然后將該組件包含在一個(gè)罐中。當(dāng)電流通過(guò)銅線時(shí)，金屬芯會(huì)膨脹并延長(zhǎng)。像壓電換能器一樣，設(shè)定頻率的電流會(huì)產(chǎn)生諧振效果。
超聲波換能器的應(yīng)用：
按應(yīng)用的行業(yè)分為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、生活、醫(yī)用及軍事等。
按實(shí)現(xiàn)的功能分為超聲波加工、超聲波清洗、超聲波探測(cè)、檢測(cè)、監(jiān)測(cè)、遙測(cè)、遙控等;
按工作環(huán)境分為液體、氣體、生物體等;
按性質(zhì)分為功率超聲波、檢測(cè)超聲波、超聲波成像等。
