超聲波換能器是如何工作的

超聲波液位計專(zhuān)用于連續性液位測量，其通過(guò)超聲波換能器（探頭）發(fā)出高頻超聲波脈沖，當遇到被測液位表面時(shí)，該聲波被反射回來(lái)，部分反射回波被換能器（探頭）接收并轉換成電信號。超聲波液位計是利用聲波發(fā)出與接收的時(shí)間差，以及聲波傳播速度來(lái)計算液面高度的。那么，作為超聲波液位計的關(guān)鍵部件——超聲波換能器是如何工作的呢？

超聲波液位計

超聲波換能器，其實(shí)就是頻率與其諧振頻率相同的壓電陶瓷，利用材料的壓電效應將電能轉換為機械振動(dòng)。一般情況下，先由超聲波發(fā)生器產(chǎn)生超聲波，經(jīng)超聲波換能器將其轉換為機械振動(dòng)，再經(jīng)超聲波導出裝置、超聲波接收裝置便可產(chǎn)生超聲波。超聲波換能器作為一種能量轉換器件，它的功能是將輸入的電功率轉換成機械功率（即超聲波）再傳遞出去，而它自身消耗很少的一部分功率。

計為分體式超聲波液位計的主機和換能器

超聲波換能器主要包括外殼、聲窗（匹配層）、壓電陶瓷圓盤(pán)換能器、背襯、引出電纜、接收器等幾大部分構成。

其中，壓電陶瓷圓盤(pán)換能器起到的作用和一般的換能器相同，主要用于發(fā)出并接受超聲波；而在壓電陶瓷圓盤(pán)換能器的上面是接收器，主要由引出電纜、換能器、金屬圓環(huán)和橡膠墊圈組成，用作超聲波接收器，接收壓電陶瓷圓盤(pán)換能器頻帶外產(chǎn)生的多普勒回撥信號。

超聲波換能器的種類(lèi)，可分為壓電換能器、夾心換能器、柱型換能器、倒喇叭型換能器等等。超聲波換能器的應用十分廣泛，它按應用的行業(yè)分為工業(yè)、農業(yè)、交通運輸、生活、醫療及軍事等。按實(shí)現的功能分為超聲波加工、超聲波清洗、超聲波探測、檢測、監測、遙測、遙控等；按工作環(huán)境分為液體、氣體、生物體等；按性質(zhì)分為功率超聲波、檢測超聲波、超聲波成像等。