Nombre Parcourir:0 auteur:Éditeur du site publier Temps: 2020-03-12 origine:Propulsé
La conception de ce transducteur cylindrique est de réaliser la conversion électro-acoustique en utilisant la vibration d'épaisseur de l'élément de matériau composite 1-3-2 pour obtenir la directivité uniforme dans le sens horizontal. La fréquence de conception du transducteur est de 74 kHz. Afin d'analyser et de prédire la fréquence de résonance du transducteur piézoélectrique, le logiciel d'analyse par éléments finis est utilisé pour simuler le transducteur. Un huitième du tableau cylindrique dePZT MATÉRIAU PIEZOCÉRAMIQUEest sélectionné, c'est-à-dire un morceau de bande de matériau composite 1-3-2 et le support est modélisé. La taille du matériau composite est exactement la même que la taille réelle de l'échantillon. Le diamètre extérieur du support est de 60 mm, l'épaisseur de la paroi du tuyau est de 5 mm et la hauteur est de 15 mm. La figure montre le mode de vibration d'épaisseur d'un élément du transducteur, et sa fréquence de résonance est de 73,9 kHz.
Les performances de résonance des deux transducteurs dans le pool de silencieux ont été mesurées expérimentalement, et les courbes d'admittance des deux transducteurs étaient presque les mêmes, de sorte que le processus de production était possible et que les échantillons avaient une bonne cohérence. La courbe d'admission de l'eau de l'un des transducteurs piézoélectriques cylindriques mesurée avec un analyseur d'impédance de précision est présentée. La fréquence de résonance est de 72 kHz. La comparaison entre les deux chiffres montre que les résultats de mesure dans l'eau sont très proches des résultats de simulation. Cela montre que la fréquence de vibration de l'échantillon de transducteur cylindrique répond essentiellement aux exigences de conception.
Le système d'étalonnage acoustique automatique a été utilisé pour mesurer les performances de deux transducteurs acoustiques à eau cylindrique composites tels que la réponse de tension de transmission, la sensibilité à la tension de réception et la directivité. La fréquence de mesure était de 20 à 100 kHz. L'expérience a été réalisée dans le pool de silençage du centre de mesure acoustique de la Great Wall Radio Factory. Les performances des deux transducteurs sont similaires et les écarts relatifs sont à moins de 5%. La performance de l'un desPzt41 bande piézoélectriqueest sélectionné pour l'analyse. La réponse de tension de transmission varie avec la fréquence. La valeur maximale est de 139 dB et la bande passante 3DB est de 7 kHz. La sensibilité à la réception du transducteur est mesurée dans une plage de fréquence de 20 à 60 kHz, et sa sensibilité à la tension de réception est de -212. (Sol ondulant 4 dB). Les résultats de mesure de la directivité du transducteur montrent que le transducteur a essentiellement une directivité de 360 horizontal, mais la fluctuation est grande, ce qui est principalement dû au fait que l'intervalle entre les éléments du tableau du transducteur est trop grand. La zone de rayonnement de l'élément piézo est petite. Le diagramme de directivité verticale montre que la largeur de faisceau 3DB dans la direction verticale du transducteur est de 12 °.
Dans le transducteur cylindrique composite piézoélectrique, l'élément composite est d'épaisseur de 10 mm et lorsque le diamètre du cylindre piézé est de 70 mm, la fréquence de résonance est d'environ 72 kHz. Si l'épaisseur de l'élément piézo composite est réduite et que le diamètre du cylindre est réduit, la fréquence de résonance de laMatériau transducteur à disque piézoPeut être encore augmenté, de sorte que lorsque le diamètre du transducteur est plus grand, une fréquence de résonance plus élevée peut être obtenue, améliorant ainsi la piézoélectricité pure. Lorsque le transducteur cylindrique en céramique piézo a une fréquence de résonance plus élevée, son volume est plus petit et il est difficile à traiter. Dans le même temps, le transducteur cylindrique composite 1-3-2 a une amélioration de la bande passante plus grande que le transducteur cylindrique en céramique piézoélectrique de la même fréquence, et la réponse de tension d'émission est comparable à celle de la céramique piézo.
Étant donné que la structure de conception du transducteur piézoélectrique est légèrement différente de la structure après fabrication et le processus de fabrication doit être amélioré, les performances du transducteur sont légèrement inférieures au résultat de calcul attendu. De plus, la zone de rayonnement des éléments du réseau de transducteur est petite et l'énergie de vibration de chaque élément de réseau est distribuée le long de la circonférence, entraînant une sensibilité à la réception plus faible. Cependant, en augmentant la surface de la surface rayonnante de l'élément de réseau, en réduisant l'épaisseur de l'élément de réseau et en réduisant l'espacement entre les éléments du tableau, la sensibilité à la réception du transducteur peut être améliorée et l'uniformité de l'orientation horizontale de la Le transducteur peut également être amélioré.
