超声波流量计探头及换能器原理  一百

[4]厚度振动机电耦合系数Kt--在超声检测技术中，最主要应用的是厚度振动型压电晶片，因此Kt值越大，表明机电转换性能越好，也就是换能器的灵敏度越高。

[5]径向振动机电耦合系数Kp--压电晶片在作厚度振动时，也有径向振动同时存在，它对厚度振动会发生干扰而导致波形失真、杂波增多或增大等，为此希望Kp值应越小越好。

在综合考虑时，通常取Kt/Kp值越大越好。

[6]介电常数ε--压电晶片涂附电极后即构成一个电容器，其电容量的大小符合C=εA/t，即与介电常数ε、电极相对面积A和电极间距（晶片厚度）t相关。在电路中，电容量小时意味着容抗大，适合用作高频压电元件，特别是超声检测换能器多工作在兆赫兹频率范围，因此要求压电材料的ε小些为好。相反，在用于制作低频压电元件（如音频范围的扬声器、话筒等）时，则宜选用ε较大的材料以满足大容量、低容抗的匹配要求。

应当注意到：ε的数值还与换能器的机械自由度有关，即机械夹紧状态与机械自由状态的介电常数是不同的，故有εe、ετ的区别。此外，ε与频率的关系也比较敏感，故要以具体工作频率为条件实际测定ε值。

[7]厚度振动频率常数Nt--超声检测技术中主要利用厚度振动型压电换能器，故压电材料的Nt值越大，意味着相同厚度的压电晶片有较高的谐振频率，或者说在同一谐振频率下其晶片厚度较大，从而便于加工制作高频元件，故应选择Nt值较大的材料为好。

超声波流量计