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磁致伸缩换能器的结构形式和特点(二)
来源: | 发布日期:2022-11-02

③设计举例如下。

已知条件:换能器的工作频率为19kHz,辐射声功率为150W,辐射介质为水[ρc=1. 5X105g/(S· cm2)],换能器材料为Ni(声速c=4760m/s),电声效率取 ηea≈35%,机声效率取ηea≈50%,偏磁工作状态H0 = 15Oe(1Oe=79.5755A/m)。


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设计步骤:

a.换能器输入电功率Pe


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b.换能器的辐射面积Sr取单位面积输入电功率Peu = 30W/cm2,则


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取Sr = 16cm2并选取辐射面的形状为正方形,则


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c.结构形式:选用单窗式换能器,如图4-8所示。

d.结构参数选取及计算

盖板宽度l2:由l2=L/2 = 2cm;

面积系数q:选q = 0.7;

棒宽l1:由q=l1/l2,则l1=ql1=0.7*2=1.4cm;

窗宽W: 由W=L-2l1=4—2*1. 4 = l.2cm;

盖板高度a:取a= 1.6cm;

棒长2b: 由共振方程式(4-1)可以得岀


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式中


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代入式(4-2)得



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e.偏磁电流I0


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式中,H0为偏磁场(奥斯特);1Φ为单根棒等效磁回路长度,代入计算数据得:



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n为单根棒上线圈匝数,取n=35。

将已知数据代入式(4-3)计算得I0≈4A。

窗式换能器在实际工作中应用较多,表4-2中列出了几种镣制窗式磁致伸缩换能器的工作频率和主要结构尺寸。


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