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专利号: 201810215050X
申请人: 陕西师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般机械振动的发生或传递
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于流体介质的漏斗状超声波约束装置,其特征在于,包括依次同轴连接的圆锥形波导管(1)和圆柱形波导管(2),圆锥形波导管(1)和圆柱形波导管(2)内填充流体介质;圆锥形波导管(1)的大端与产生超声波的超声换能器接触,用于超声波的约束和能量聚焦;圆柱形波导管(2)一端与圆锥形波导管(1)的小端连接,另一端与超声波的作用介质接触,用于形成平面波并输出;

圆柱形波导管(2)的半径a的取值范围为,

其中,c0为流体介质中的声速,f超声波的频率;

圆锥形波导管(2)的高度H的取值由如下公式得到,

其中,θ为满足流体介质和空气间全反射要求的入射角;a为圆柱形波导管(2)的半径,即小端半径;b为大端半径。

2.根据权利要求1所述的一种基于流体介质的漏斗状超声波约束装置,其特征在于,圆锥形波导管(1)的大端设置有与超声换能器连接的连接部件(3)。

3.根据权利要求1所述的一种基于流体介质的漏斗状超声波约束装置,其特征在于,流体介质采用水和硅胶中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种基于流体介质的漏斗状超声波约束装置,其特征在于,圆锥形波导管(1)和圆柱形波导管(2)采用铝和铝合金中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种基于流体介质的漏斗状超声波约束装置,其特征在于,圆柱形波导管(2)的长度h等于传输超声波的五至六个波长。

6.根据权利要求1所述的一种基于流体介质的漏斗状超声波约束装置,其特征在于,超声波在圆锥形波导管(1)内全反射传输。