實(shí)驗(yàn)名稱：功率放大器在換能器超聲發(fā)射場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模涸O(shè)計(jì)并制作了一種用于強(qiáng)酸性輸液系統(tǒng)除垢的超聲波換能器。利用聚丙烯管道組裝的靜態(tài)流體超聲場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試系統(tǒng)研究了影響超聲傳播的因素。

實(shí)驗(yàn)設(shè)備：超聲探測(cè)器，超聲振頭系統(tǒng)，ATA-4011功率放大器，函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，數(shù)字示波器等。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：超聲換能器制作：按照將陶瓷超聲發(fā)射頭、防酸墊圈、塑料支撐板﹑導(dǎo)波棒、壓電振子﹑紫銅電極片及鋼質(zhì)負(fù)載用螺釘固定。在確保塑料支撐板與換能器之間密封后,將其安裝于測(cè)試系統(tǒng)的管道法蘭片位置。

設(shè)計(jì)并組裝了一套靜態(tài)管路超聲場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試系統(tǒng)﹐如圖所示。介質(zhì)為1.0 mol/L的硫酸鋅或選定濃度強(qiáng)酸水溶液。用該系統(tǒng)分別對(duì)本設(shè)計(jì)的超聲波換能器與普通以不銹鋼板發(fā)射頭換能器的超聲發(fā)射強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試、比較。為了方便表征,選用兩種超聲波換能器的尺寸、發(fā)射功率、工作頻率均相同。聲場(chǎng)強(qiáng)度與超聲傳感器測(cè)試電信號(hào)強(qiáng)度成正比,因此,統(tǒng)一用自制高靈敏度復(fù)合振子壓電傳感器測(cè)量所得電壓代替聲場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行比較分析。將函數(shù)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的正弦波經(jīng)ATA-4011功率放大器放大后驅(qū)動(dòng)換能器工作。

靜態(tài)管路超聲場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

結(jié)果表明,使用陶瓷超聲發(fā)射頭有利于超聲能量向液相傳輸,隨導(dǎo)波棒粗端與陶瓷發(fā)射頭接觸面積增大,超聲波能量傳輸效率提高。結(jié)合有限元分析軟件確定了換能器的振動(dòng)節(jié)點(diǎn)，優(yōu)化換能器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

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審核編輯：符乾江