超声波流量计 超声波换能器性能开发及设计与实现二十

(1)工作频率（超声波流量计）

一般情况下，工作频率是根据对整个超声设备的技术论证针对一定的应用来确定的。大多工作频率选取在换能器的机械共振频率附近，因而所谓工作频率一般指换能器的机械共振频率或附近。

(2)换能器的机电转换系数n和机电耦合系数k

超声换能器的机电转换系数n指在机电转换过程中转换后的力学量(或电学量)与转换前的力学量(或电学量)之比。机电耦合系数k描述的是在能量转换过程中，能量相互耦合程度的一个物理量。

(3)换能器的阻抗特性

换能器作为一个机电四端网络，具有一定的特性阻抗和传输常数。由于换能器在电路上要与发射机的末级回路和接收机的输入电路相匹配，所以在换能器设计时的匹配条件是非常重要的。

(4)换能器的品质因素锄

由于换能器由机械系统和电路系统两大部分组成，所以常用电路系统的品质因素珙和机械系统的品质因素鳊来共同描述换能器的品质因素。

(5)方向特性。

对于一个发射换能器，方向特性曲线的尖锐程度决定了它的发射声能的集中程度。对于一个接收换能器，方向特性的曲线的尖锐程度决定了其探索空间方向角的范围。方向特性的好坏直接关系到超声设备的作用距离。

(6)换能器的频率特性

换能器的频率特性是换能器的重要参数，指换能器的一些重要参数指标随工作频率变化的特性，如功率、声压、阻抗及灵敏度等随频率变化的范围。超声波换能器在应用超声波换能器性能检测系统的设计与实现中在一定的带宽内获得平坦的阻抗频率特性有重大意义。因为往往在超声应用中的换能器负载是变化的，宽频带可以适应变化负载以保持匹配、高效率，而频带失配将导致电路发热，甚至损坏设备。在接收换能器中宽频带可以获得窄脉冲、短余振时间波形，获得极高的纵向分辨率。发射换能器特别要求的性能特性包括发射声功率和发射效率。

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