神他妈的用电机发射超声波

寂静回声

问






答

太逆天了，你TMD知道是什么振动，什么是波动吗？
赫兹的严格定义是单位时间内，同一个周期性物理过程完成全周期的重复次数。
对于机械振动来说，必须是同一个质点，完成一次完整的往复运动，才算一个振动周期。

电机转速 100 转 / 秒 = 100Hz，每圈 200 个冲头，每秒总冲击次数 = 100×200=20000 次，刚好卡在人耳听觉上限 20kHz（超声波的频率下限）。
但这里的 20000 次 / 秒，是200 个不同冲头，依次完成单次冲击的事件计数，不是同一个冲头的往复振动频率。


要让这些撞击变成声波，冲击的机械能必须高效耦合到介质（空气、液体等）中并实现传播。
要在空气中形成可被有效探测的超声波，冲击结构需要有效推动一定体积的空气。与专门设计用于该频率振动的压电陶瓷相比，小型冲头撞击表面在 20kHz 频段是效率极低的声辐射体。大部分能量会以热量或结构内部振动损耗（阻尼）的形式耗散，而不是以相干纵波的形式辐射出去。

要产生高效的高频振动，振动系统（冲头、转轮、主轴）的固有频率必须和激励频率匹配（共振）。
而这个带 200 个冲头的旋转转轮，是大质量、大转动惯量、低刚度的结构，它的横向、扭转、纵向固有频率最高只有几千 Hz，远低于 20kHz。