超声波流量计传感器基本原理  十七

5. 4 复合振动模式换能器的研究

随着超声技术的发展, 一些新的超声应用技术,大功率气介超声换能器对超声振动能量的传播方式及作用形式提出了不同的要求. 例如超声旋转加工等需要扭转或纵- 扭复合振动模式超声换能器; 超声振动切削以及超声外科手术需要弯曲以及纵- 弯复合模式超声换能器; 超声马达需要纵- 扭、纵- 弯或扭- 弯复

合振动系统. 另外, 一些传统的超声应用技术, 例如:超声焊接、超声疲劳实验等, 为了提高振动能量的作用效果, 往往也需要一些复合模式的超声振动系统.

在有关复合模式超声换能器的研究中, 目前的研究热点在于如何实现同一换能器中不同振动模式的同频共振、不同振动模式之间的相互影响、以及不同振动模式的负载特性和输入阻抗特性.

另外, 在一些特殊的场合, 例如超声拉拔金属丝或金属管的应用中, 需要超大功率的超声波. 由于现有的单个换能器的功率容量有限, 很难达到所需的超声功率, 此时可以应用大功率的超声功率合成器 , 如R- L或L- L振动方向变换器等.  六个夹心式纵向振动换能器在圆盘的半径方向激励金属圆盘( R - L 振动方向变换器) , 由于半径和高度方向的相互耦合, 就可以把径向振动能量变换为轴向( L方向)的能量, 从而实现轴向能量的大功率输出.

超声波流量计