超声波换能器的工作原理和主要应用

超声波换能器(探头)发出高频超声波脉冲。当遇到被测液面时，声波被反射回来，反射回来的部分回波被换能器(探头)接收，并转换成电信号。超声波液位计利用声波发射和接收的时间差，以及声波传播的速度来计算液位。

超声波换能器是超声波液位计的核心部件，主要有压电换能器、夹心换能器、柱型换能器、倒喇叭型换能器等不同的种类。为使用户对于超声波换能器有更为全面的了解，宏强超声波换能器厂家现将其工作原理和主要应用分别介绍如下。

一、超声波换能器的工作原理

超声波换能器，利用与其谐振频率相同的压电陶瓷的压电效应，将电能转换为机械振动。通常先由超声波发生器产生超声波，经超声波换能器将其转换为机械振动，再经超声波导出装置、超声波接收装置便可产生超声波。所以，作为一种能量转换器件，超声波换能器的功能是将输入的电功率转换成机械功率（即超声波）再传递出去，而其自身则消耗很少的一部分功率。

超声波换能器的结构主要有外壳、声窗（匹配层）、压电陶瓷圆盘换能器、背衬、引出电缆、接收器等几大部分组成。其中，压电陶瓷圆盘换能器具有大多数换能器相同的作用，主要用于发射并接收超声波；超声波接收器在压电陶瓷圆盘换能器的上面，主要由引出电缆、换能器、金属圆环和橡胶垫圈组成，接收压电陶瓷圆盘换能器频带外产生的多普勒回拨信号。

二、超声波换能器的应用

超声波换能器具有十分广泛的应用，按应用的行业划分，可分为工业、农业、交通运输、生活、医疗及军事等；按实现的功能划分，可分为超声波加工、超声波清洗、超声波探测、检测、监测、遥测、遥控等；按工作环境划分，可分为液体、气体、生物体等；按性质划分，可分为功率超声波、检测超声波、超声波成像等。