1.什么是超聲波換能器(Ultrasonic Transducer):
超聲波換能器是一種能夠發射和接收超聲波的裝置。 傳輸時,它以超聲波的形式將電能轉換為機械能。 接收時,它將機械能轉化為電能。 超聲波換能器被廣泛用于無損檢測、物體檢測、距離測定和流量測量。 下圖顯示了常見的超聲波換能器的基本結構。

2.壓電元件 (Piezoelectric element):
壓電元件由壓電材料制成,當受到機械應力時會產生電荷,當在材料上施加電場時會改變尺寸。 壓電材料可分為以下幾類:
(1)單晶材料(如石英)
(2)壓電陶瓷(如鋯鈦酸鉛,PZTs)
(3)壓電半導體(如ZnO2)
(4) 聚合物(例如聚偏二氟乙烯,PVDF)
(5)壓電復合材料
(6)玻璃陶瓷(例如 Li2Si2O5 和 Ba2TiSiO6)
3. 匹配層(Matching):
有時稱為聲窗或耐磨板,通常由塑料或環氧樹脂材料制成。 當仔細選擇材料和厚度時,它有助于保護壓電元件免受環境影響,并改善從換能器到介質的聲能穿透。
4.背襯(Backing):
背襯通常由環氧樹脂混合微小的固體顆粒制成,具有很強的衰減性。 其聲阻抗優選與壓電元件的聲阻抗相匹配,從而可以吸收向后發射的聲波并獲得更好的距離分辨率。 如果背襯不能有效工作,則換能器可能由于波形持續時間較長而具有較低的分辨率,但信號強度可能較高或靈敏度較高。