Теория ультразвуковых колебаний как основа построения и применения технических средств получения информации. Воробьев Е.А. - 37 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПб ГУАП | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

37
териала, а другая из металла. При этом акустические сопротивления
пьезопластины и металлической пластины должны быть близки (т. е.
R
А.п.э
≈ R
А.м.п
). Такая пластинчатая структура может быть приведена к
резонансному режиму, если ее полная геометрическая толщина выбра-
на из следующего приближенного соотношения:
г
.
44
с
с
с
f
f
∑
λ
≈≈
(60)
Применяются также многослойные пьезоэлементы, состоящие, на-
пример, из пьезопластинки и двух охватывающих ее металлических на-
кладок, но и в этом случае условие, оговоренное формулой (60), долж-
но выполняться.
Рассмотрим некоторые зависимости, определяющие работу пьезоэ-
лектрического преобразователя в режиме излучения ультразвуковых ко-
лебаний. Эти зависимости – приблизительные, но они наглядно пока-
зывают, от чего зависят энергетические характеристики преобразовате-
ля.
Удельная энергия излучения двух пластинчатых пьезопреобразовате-
лей в Вт/см
2
может быть найдена из следующего соотношения:
А
уд. А.ср
Э0,5,
W
KV R
S
′
≈≈
(61)
где W
А
– полная акустическая мощность преобразователя, Вт; S – пло-
щадь его пластин, см
2
; K – коэффициент, зависящий от материала пье-
зопреобразователя; V' – амплитудное значение колебательной скорости
поверхности S преобразователя, см/с; R
A.ср
– акустическое сопротивле-
ние среды, в которую преобразователь излучает ультразвук, г
·
см
2
·
с.
Соотношение (61) является приближенным и полная акустическая
мощность преобразователя W
А
зависит от величины возбуждающего его
напряжения и ряда других фильтров, в частности, от значения коэффи-
циента K.
Поэтому главным энергетическим критерием качества пьезопреоб-
разователя, работающего на излучение, будет его КПД
А
с.в
КПД 100%,
W
W
≈
(62)
где W
с.в
– электрическая мощность системы возбуждения преобразователя.

Страницы