Directividade dos transdutores ultrassônicos

A fim de atender aos vários requisitos de diferentes indústrias, transdutores ultrassônicos muitas vezes precisam ser considerados a partir do material, forma e composição estrutural do transdutor. Além disso, sob as necessidades de condições de detecção, objetos e ambientes, existem requisitos especiais correspondentes para pequenos transdutores ultrassônicos, como sendo usados em ambientes de alta temperatura e baixa temperatura, detecção subaquática e assim por diante. Em geral, os transdutores ultrassônicos usados são necessários para ter a diretividade afiada, assim como usar uma lanterna concentrando para a iluminação, que é propício para concentrar a energia transmitida, obtendo uma relação sinal-ruído mais alta ao receber, e também é propício para a detecção da avaliação do posicionamento do alvo.

1. Características da diretividade dos transdutores ultrassônicos

A diretividade de um transdutor ultrassônico está relacionada ao tamanho, estrutura, frequência de operação e características do meio de transmissão sadia de sua superfície radiante. Geralmente, o fator de diretividade pode ser usado para refletir a diretividade de um transdutor ultrassônico. Para a transmissão de transdutores ultra-sônicos, o chamado fator de diretividade refere-se à pressão sonora quadrada média de uma determinada frequência em um determinado ponto distante do transdutor ultrassônico transmissor sobre a pressão sonora do eixo principal do feixe sonoro transmissor e a diferença entre a pressão sonora que passa por este ponto e o transdutor esfera na mesma frequência. Para o transdutor ultrassônico receptor, refere-se à relação do valor quadrado da força eletromotriz gerada pela onda sonora de uma determinada frequência ao longo do eixo principal do transdutor para o valor quadrado da força eletromotriz gerada pelo campo sonoro difuso com a mesma frequência e a mesma raiz média de pressão sonora quadrada. O fator de diretividade de um transdutor ultrassônico também pode ser expresso em decibéis (dB), que é chamado de índice de diretividade, que é igual ao logaritmo comum do fator de diretividade multiplicado por 10. Para transdutores de transmissão, o índice de diretividade também pode ser referido como o ganho de diretividade.

2. Seleção correta dos transdutores ultrassônicos

O transdutor ultrassônico é o componente central do equipamento ultrassônico, e a seleção de seus parâmetros característicos determina o desempenho de todo o equipamento. A seleção correta do transdutor ultrassônico pode fazer sua medição mais precisa.

(1) Entenda o uso do equipamento ultrassônico

Conheça suas próprias necessidades, entenda a finalidade do equipamento pequeno do transdutor ultrassônico, e entenda as características do transdutor ultrassônico exigido: tais como o tamanho da escala, se é anticorrosivo, e à prova de explosão.

(2) Selecione a frequência do transdutor ultrassônico

A frequência das ondas ultrassônicas afeta a propagação das ondas ultrassônicas, e os dispositivos ultrassônicos diferentes têm exigências de frequência diferentes. Quanto maior a frequência ultrassônica, mais concentrada a energia e melhor a direcionalidade, mas quanto maior a frequência, maior a atenuação ultrassônica.

(3) Selecione o ângulo incidente do transdutor ultrassônico

O ângulo incidente determina a posição de instalação do transdutor ultrassônico. A fim de garantir a seletividade do sinal recebido pela sonda, o ângulo incidente deve ser selecionado para ser maior do que o primeiro ângulo frontal e menor do que o segundo ângulo crítico da superfície, geralmente entre 28,7° e 60°.