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文章作者：大连瑞利声纳科技有限公司 如想转载请注明出处
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超声波液位计 超声波料位计国内外研究现状
超声传感器越来越重要，应用越来越广泛，国内外对超声传感器的研究也口新月异，特别是对超声传感器的核心部分一一超声变幅杆和超声换能器。
超声变幅杆，又称超声变速杆、超声聚能器。作用是将换能器获得的超声振动的振幅加以放大，以达到所需要的振幅。人们根据实际需要研究出了各种类型的单一变幅杆:指数型[[6]悬链线型和圆锥型等。为改善变幅杆的某些性能，可以将这些单一变幅杆组合成复合型变幅杆，以此来提高形状因数，增大放大系数。最近又发展出余弦形超声变幅杆，和各种各样的复合型变幅杆[7一‘2]。不同与传统设计方法，又发展出一些新的变幅杆设计方法[[13][14]，如:四端网络法的超声变幅杆[[IS]
超声换能器是实现声能与电能相互转换的部件。最早的超声换能器是P.郎之万(P.Langevin)在1917年为水下探测设计的夹心式换能器。这个换能器是以石英晶体为压电材料，用两块钢板在两侧夹紧而成的。1933年以后出现的叠片型磁致伸缩换能器，强度高、稳定性好、功率容量大，迅速取代了当时的郎之万换能器。到了50年代，由于电致伸缩材料、钦酸钡铁电陶瓷、错钦酸铅压电陶瓷的研制成功，使郎之万型超声换能器再度兴起。如今压电超声的应用范围很广，且对超声测量精度、测量范围、超声功率以及器件的微小化程度的要求越来越高。目前妨碍超声广泛应用的原因是缺少适用、可靠、经济、耐用的超声换能器。超声换能器历来是各种超声应用的关键部件，国内外均大力研究，近年来取得很多发展[i 6-zz]随着计算机技术的不断发展，用于有限元原理开发的用于有限元分析设计的大型通用程序不断涌现。如:ANSYS, ADAMS, ABAQUS, MSC Nastran等等，为超声传感器的设计和研究提供了新的方法和途径。运用计算机进行分析和设计高效、快捷、直观、精度也较高，在国内外得到迅速的推广和应用，并取得了许多宝贵的经验和成果[[23-30]。但是，超声变幅杆，特别是超声换能器的结构非常复杂，对它们模拟计算相应的也有许多困难，如对超声换能器的压电陶瓷堆的模拟，换能器中起固定作用的碟形弹簧[[31〕的模拟还处在摸索阶段。很多部分只能进行简化建模，来达
到比较好的效果。
常数测量提出了新的要求。材料弹性常数的测量一直是实验力学、材料科学及机械工程等领域的热门课题。目前国内通常采用的材料弹性模量测量方法有静态法、激振模态分析法。静态法测量的误差比较大，且需要对测量试件进行拉伸、扭转加载，要求试件尺寸较大。激振模态分析法作为材料模量测量的标准方法，操作复杂，测量时间长，测量结果和操作者的熟练程度有很大的关系。我们引入超声无损测量法
测量材料常数[[32-36]，它对材料的损伤很小而且测量精度高，测量快速方便，颇适合用作为金属材料和陶瓷等非金属材料的弹性常数检测。载自 硕士论文作者，艾昶宏指导老师；何玉明 教授
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