透镜式聚焦压电换能器超声功率测试分析.pdfVIP

维普资讯 第36卷第 1期 东南大学学报 (自然科学版) VO1．36 No．1 2006年 1月 JOURNAL OFSOUTHEASTUNIVERSITY (Naturd1ScienceEdition) Jan．2006 透镜式聚焦压 电换能器超声功率测试分析 林广义 汪 炜 刘正埙 董 歧 (南京航空航天大学机电学院。南京210016) 摘要：从声学原理出发推导了作用于锥面反射靶的超声功率和辐射压力之间的关系，在此基础 上设计了一种新型超声功率计，该超声功率计采用反射靶加吸收靶的结构形式，避免了反射声束 之间的相互干扰．用校正螺母对该功率计进行了校准和误差分析，并采用3个不同角度的反射靶 对该声功率计进行了验证．理论分析和实验表明：在0—200W 的测量范围内，采用3个不同角度 的反射靶测量结果基本吻合，最大相对误差为 10％左右；被测量的透镜式聚焦压电换能嚣的电 功率、声功率随着驱动电压的升高而增大，且声功率增加逐渐变缓，呈一定的非线性． 关键词：压电换能器；声功率测试；激波 中图分类号：TB552；0354．5 文献标识码：A 文章编号：1001—0505(2006)01-0067-04 Ultrasonicpowermeasurementandanalysisof lensstylefocusedpiezoelectrictransducer LinGuangyi WangWei LiuZhengxun DongQi (CollegeofMechanica1andElectricalEngineering．Nal1iingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China) Abstract：A novelultrasonicpowermeterisdesignedaccordingtotherelationshipbetweenulrtasonic powerandradiationpressurededucedfrom ultrasonichteory．itutilizesmestructureofreflectingtarget plusabsorbingtarget，whichpreventshtesoundbeam from intervening．Itiscalibratedbyweightsnad validatedbyhtereflectingtargetswiht threedifferentnagles．Theresultsdemonstratehtathtemeasur- ingresultsofreflectingtargetswiththreedifferentnaglesagreewihtinthecalibratedrnageof20oW ． AndtheoveralluncertaintyofhtemeasuringresultsiSbelow 10％．Alsohteresultsshowhtathteelec— tricpowernadtheultrasonicpowerofhtertnasducerrisealongwithhtedrivingvoltage．whilehtein— creaseofhteultrasonicpowergradually showsdown．showinganonlinearcharacter． Keywords：piezoelectricrtna sducer；ulrtasonicpowermeasurement；shockwave 液体压力激波加工是一种崭新的加工方 靶加吸收靶的形式进行测量，避免了反射声束之间 法 ¨卫J，而聚焦技术是激波发生器工作的基础，因 相互干扰，提高了测试精度．并从原理出发推导了 此有必要对超声功率进行测量