UT1604共面膜水聽(tīng)器
0.4mm共面膜水聽(tīng)器是Precision Acoustics Ltd生產(chǎn)的一系列膜水聽(tīng)器之一，其可與潛水前置放大器和電源一起使用形成一個(gè)水聽(tīng)器系統(tǒng)。以下特性指的是4.0mm針式水聽(tīng)器、前置放大器和直流耦合器的水聽(tīng)器系統(tǒng)。0.4 mm共面膜水聽(tīng)器是一種金標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量裝置，廣泛適用于1.0 MHz到40 MHz的范圍之間，特別是診斷超聲中。
0.4 mm共面膜水聽(tīng)器是一種金標(biāo)準(zhǔn)水聽(tīng)器，提供優(yōu)異的靈敏度、頻率響應(yīng)、方向響應(yīng)、動(dòng)態(tài)范圍和噪聲等效壓力，適用于1 MHz至40 MHz范圍內(nèi)的測(cè)量。0.4mm的活動(dòng)區(qū)域提供了足夠的靈敏度， 可以測(cè)量信號(hào)約為14 kPa。如果需要一個(gè)具有更高靈敏度的系統(tǒng)，UT1604可以提供一個(gè)可選的匹配信號(hào)放大器（如下圖），其提供可切換的x1或x5增益。
產(chǎn)品的詳細(xì)參數(shù)表如下：
型號(hào) | UT1604 |
傳感器元件尺寸 | 直徑： 0.4 mm 膜厚度 ： 16 μm |
水聽(tīng)器的尺寸 | 見(jiàn)下圖 |
水聽(tīng)器重量 | 65g(不帶前置放大器) |
轉(zhuǎn)換方法 | 壓電轉(zhuǎn)換 |
傳感器材料 | 聚偏氟乙烯（PVDF） |
在0.1MHz到10MHz范圍內(nèi)的平均靈敏度 | 35 mV/MPa |
各個(gè)傳感器之間的靈敏度變化 | ±3dB |
水聽(tīng)器頻段 | 0.1 MHz至40 MHz |
測(cè)量不確定性 | 0.1 MHz至1 MHz：8 % 1 MHz至8 MHz： 9 % 9 MHz至20 MHz： 11 % 21 MHz至30 MHz： 12 % 31 MHz至40 MHz： 15 % |
水聽(tīng)器系統(tǒng)輸出阻抗 | 50Ω |
使用過(guò)程中的方向 | 與源的聲軸正交的膜表面 |
動(dòng)態(tài)下限
水聽(tīng)器組件的底噪聲限制了對(duì)小聲學(xué)信號(hào)的測(cè)量。內(nèi)部預(yù)放大器的噪聲水平在100兆赫帶寬上約為60μVrms。如果假設(shè)水聽(tīng)器靈敏度為340mV/MPa，則所述的噪聲水平將導(dǎo)致 0.4mm共面膜水聽(tīng)器的噪聲等效壓力為：
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)被用來(lái)記錄水聽(tīng)器產(chǎn)生的波形，也可以限制最小可記錄信號(hào)。例如，示波器被限制在最大分辨率為0.5mV將只能顯示的信號(hào)振幅為0.5mV / 150mV/MPa=1.5kPa或更高：
上動(dòng)態(tài)極限
關(guān)于水聽(tīng)器發(fā)生機(jī)械損傷時(shí)超過(guò)的壓力閾值：該水聽(tīng)器能夠承受高達(dá)10 MPa的超聲波壓力。雖然這種類型的水聽(tīng)器已經(jīng)用于超過(guò)50MPa的超聲波場(chǎng)，但損傷的風(fēng)險(xiǎn)較高。如果水聽(tīng)器要用于包含聲壓水平超過(guò)10 MPa的領(lǐng)域，則應(yīng)征求意見(jiàn)。
關(guān)于放大器飽和發(fā)生的壓力：當(dāng)與水聽(tīng)器一起使用的前置放大器的輸出電壓超過(guò)700 mV峰值時(shí) , 可以開(kāi)始表現(xiàn)出非線性。考慮到典型的 0.4mm共面膜水聽(tīng)器敏感性，這對(duì)應(yīng)的壓力為
使用應(yīng)注意
1、該水聽(tīng)器可用于在5°C至50°C的工作溫度范圍內(nèi)的測(cè)量，并可存儲(chǔ)在5°C至50°C的范圍內(nèi)。暴露在60°C以上的溫度下，有可能對(duì)水聽(tīng)器造成不可逆的損傷。該水聽(tīng)器組件已在19°C和25°C之間的溫度下進(jìn)行了校準(zhǔn)。水聽(tīng)器的靈敏度將隨溫度升高的變化而增加0.6%。
2、長(zhǎng)時(shí)間浸泡在未被去離子化的水中(e.g. 自來(lái)水)會(huì)導(dǎo)致水聽(tīng)器上的沉積物堆積。碳酸鈣沉積在“ 硬”水地區(qū)中是一個(gè)特別的問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致水聽(tīng)器的敏感性喪失。
3、水聽(tīng)器組件可以完全浸沒(méi)在水中，并且可以承受2m水造成的靜水壓力。雖然水聽(tīng)器組件可以長(zhǎng)時(shí)間浸泡（>48小時(shí)），但不使用時(shí)應(yīng)將其從水中取出并晾干。
4、應(yīng)避免使用在以下液體：
濃酸(如硝酸，硫酸)；
濃堿(如氫氧化鈉)；
強(qiáng)有機(jī)溶劑[如許多醛類，許多酮類，二甲基氯化物（DMC），二甲基甲酰胺（DMF）]。
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