超声波流量计探头及换能器原理 九十六
从物理意义上讲,它只说明转换而不等于效率,而且转换后的能量并不一定完全转换成辐射或输出的能量(还包括有内耗及反馈等)。当然,从某种意义上讲,也可以说机电耦合系数K表示了压电体把电能转换成弹性能,或者把弹性能转换成电能的“效率”,它主要由压电材料的种类确定,而且还依赖于压电体的振动模式,但与换能器的谐振频率数值无关。此外,K值还取决于压电换能器的结构、工作条件以及压电体的电极尺寸和位置。
我们可以把压电材料中的能量密度U(单位体积内具有的能量)分为三部分,一部分是弹性能量密度Ue,一部分是电场能量密度(介电能量密度)Ud,一部分是压电互换能量密度Um(略去热能与磁能项目)。这里的第一部分即是材料的力学部分--机械弹性能量,第二部分是电学部分--电场能量,而第三部分是弹性能与介电能相互作用的能量密度。总内能则有:
U=Ue+Ud+2Um
超声波流量计