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频率和工具头长度的关系

我们设计了一些工具头,但是在频率和长度方面很难统一。有的工具头,长度不够想加长。我们分析结构时发现,长度为40cm时频率为20KHz;当我们分析同类型工具头时,其长度为20cm时频率为40KHz;这两种工具头都使用20KHz频率进行驱动。如果我将频率设置为 20 kHz 或 40 kHz,当我将长度延长到 40 厘米时,它是否可以与 20 kHz 驱动器一起使用?20 kHz 探头能否以其双倍频率 40 kHz 工作?

可以延长超声波发探头长度并保持相同的频率,但是应该通过增加半波长 (λ/2) 的倍数来完成。不可能随意有任意长度。上图显示了长度等于 λ/2(半波)、λ(全波)和 3λ/2 的超声波探头,它们都以相同的频率工作,蓝线表示振动的最大幅度。

当你有一个长度超过半波(λ/2)的声纳探头时,你也有次谐波的频率。例如,一个40KHz的全波声纳探头可能也能在20KHz工作。值得注意的是,以次谐波驱动声纳探头会影响振幅、增益、应力分布和结点线位置。

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