夹心式径向复合压电超声换能器

• 作者: 刘世清 张志良 沈建国 许龙 陈赵江
• 来源期刊: 声学学报
• 年，卷（期）: 2014,（1）
• 页码范围: 104-110
• 页数: 7页
• 语种: 中文

摘要

对夹心式径向复合压电换能器径向振动特性进行了研究.该换能器由弹性内芯、预应力金属管及柱面压电陶瓷晶堆径向复合而成.利用机电类比法,得到了换能器的径向振动等效电路及频率方程.探讨了换能器第1、2阶径向共振频率及有效机电耦合系数与其几何尺寸的关系.研究表明,换能器第1阶径向共振频率随其内芯内径及预应力管壁厚度增大而降低;第2阶共振频率随内芯内径增大存在极小值,但随预应力管壁厚度增大单调下降.此外,采用第2阶径向共振模式能获得较高的有效机电耦合系数,并且压电陶瓷处于位移节线时,换能器有效机电耦合系数达极大值.对换能器共振频率的测试与有限元仿真表明.理论与实验及仿真结果符合较好.