兩端輻射雙頻壓電換能器的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、超聲換能器是超聲應(yīng)用設(shè)備中核心的部件，其研究水平直接影響著超聲行業(yè)的發(fā)展。為解決傳統(tǒng)單頻壓電換能器在功率超聲應(yīng)用中存在的問題，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要，本文提出了一種兩端輻射雙頻壓電換能器。該類型換能器具有兩個(gè)不同的工作頻率，且兩端全輻射聲波。為使兩端輻射雙頻壓電換能器能具體應(yīng)用，本文對其進(jìn)行了系統(tǒng)地研究。
　　 本研究首先對壓電換能器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論----力電類比法進(jìn)行詳細(xì)分析，進(jìn)而得出使用等效電路法進(jìn)行設(shè)計(jì)的一般思路與步驟。其次，

2、給出兩端輻射雙頻壓電換能器的結(jié)構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)方式，針對現(xiàn)有的復(fù)頻換能器等效電路設(shè)計(jì)方法的局限性，提出了新的設(shè)計(jì)方法，并推導(dǎo)出符合要求的頻率方程組。再次，利用ANSYS軟件對設(shè)計(jì)出來的換能器模型進(jìn)行仿真驗(yàn)證及優(yōu)化，得出換能器最終的加工尺寸，完成換能器樣機(jī)的加工制作及參數(shù)測量，接著對換能器樣機(jī)進(jìn)行電源匹配。最后，通過相關(guān)空化試驗(yàn)對樣機(jī)聲場分布及超聲強(qiáng)度情況進(jìn)行了研究。由ANSYS仿真結(jié)果表明，推導(dǎo)出來的頻率方程組是正確的。利用本文設(shè)計(jì)方法，可以