Struktura ultrazvučnog pretvarača

Ultrazvučni pretvarač je vrsta uređaja za pretvaranje energije. Njegova funkcija je pretvaranje ulazne električne energije u mehaničku (ultrazvuk), a zatim njeno odašiljanje, a troši mali dio snage (manje od 10%).

Struktura ultrazvučnog pretvarača:

Ultrazvučni pretvarači u ultrazvučnom mjerenju protoka mogu se podijeliti na ravne sonde, kose sonde i sonde površinskih valova prema njihovoj različitoj strukturi. U ovom dizajnu biramo kosu sondu kao ultrazvučni pretvarač. Najčešće korišteni pretvarač u ultrazvučnoj detekciji protoka je piezoelektrični kosi pretvarač sonde, koji se uglavnom sastoji od piezoelektričnih pločica, klinova, spojeva itd., i važan je dio ultrazvučnog mjerača protoka.

Pretvarač u ultrazvučnoj sondi je obično napravljen od piezoelektrične pločice. Frekvencija vibracije piezoelektrične pločice je radna frekvencija sonde, koja uglavnom ovisi o debljini pločice i brzini širenja ultrazvučnog vala u materijalu pločice. Da bi se dobila veća frekvencija, podloga mora da radi u rezonantnom stanju, a debljina wafera u ovom trenutku je talasna dužina.

Sama piezoelektrična pločica je relativno lomljiva. Kako bi se zaštitila od oštećenja kada dođe u kontakt sa obratkom, na prednju stranu pločice se često postavlja zaštitni film. Ispred pločice kose sonde nalazi se kosi klin, a uzdužni val koji emituje pločica usmjerava se na površinu ispitnog komada kroz postavljeni kosi klin različitih uglova nagiba, a unutar njega se može formirati poprečni val ispitni komad nakon konverzije talasnog tipa.

Da bi se poboljšala frekvencija ultrazvučne emisije iz sonde, čip se često koristi u rezonantnom stanju, ali ovu vibraciju nije lako zaustaviti, teško je formirati uski puls. Zbog toga je blok za prigušivanje često instaliran na stražnjoj strani čipa kako bi se povećalo prigušivanje vibracija čipa i apsorbirao ultrazvučni val sa stražnje strane čipa.

Za nagnutu sondu, prednji dio čipa je fiksiran klinom nagnute ravni, stražnji dio općenito nije prigušni blok. Međutim, višestruki reflektirani valovi u klinu će uzrokovati seriju buke, tako da se prigušni materijali sipaju ispred klina kako bi apsorbirali buku.