浙江定制數(shù)字聲波測井換能器規(guī)格
發(fā)布時(shí)間:2023-01-04 01:34:50浙江定制數(shù)字聲波測井換能器規(guī)格
聲波測井換能器是將聲信號轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動后再轉(zhuǎn)換成電信號。測井工程中,測井儀器的壓電陶瓷隨儀器下到井下1500-6000米深的井下,井下的溫度100-230度左右,大氣壓力30-130MP有些井下還伴有硫化氫等復(fù)雜氣體,而傳統(tǒng)的聲波測井換能器為銀電極并且電極涂在壓電陶瓷的表面,如YTG系列的8條12條切向極化聲波測井換能器,是由圓管形壓電陶瓷元件經(jīng)涂銀后切向極化后制成,換能器的陶瓷體硬度高約1000HV,銀電極的硬度低約70HV,他們的硬度差距懸殊,兩者之間的膨脹系數(shù)不同,銀電極在ΙΟ-ΙΟΟΚΗζ振動狀態(tài)下承受壓力和溫度以及復(fù)雜環(huán)境的影響下,銀層會嚴(yán)重脫落,造成測井結(jié)果不準(zhǔn)確,嚴(yán)重影響測井工程質(zhì)量。
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壓電圓環(huán)換能器是水聲換能器中較常見的換能器之一,可用于發(fā)射和接收聲波,由于其核心結(jié)構(gòu)壓電陶瓷圓環(huán)。具有圓周對稱結(jié)構(gòu)。因此具有水平無指向性的優(yōu)點(diǎn),常用于做標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)射換能器或水聽器。壓電圓環(huán)換能器具有結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、制作工藝成熟、有效機(jī)電耦合系數(shù)近于材料本身等優(yōu)點(diǎn),得到了廣泛的應(yīng)用。壓電圓環(huán)換能器具有結(jié)構(gòu)簡單、工作性能穩(wěn)定、水平無指向性、可深水工作、具有較高的接收靈敏度等諸多優(yōu)異性能,因此在水聲通信領(lǐng)域、水聲探測等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。如應(yīng)用在艦艇的大型被動聲吶基陣中,主動拖曳聲吶、各種通信節(jié)點(diǎn)、水下聲信標(biāo)、深海應(yīng)答器、釋放器等。
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壓電陶瓷換能器通過發(fā)射出的超聲波,會產(chǎn)生上下振動。超聲波上下發(fā)射出去的,就叫做縱波。超聲波發(fā)射面在上下振動的時(shí)候,超聲波左右發(fā)射出去時(shí),就叫做橫波。的工作原理,壓電陶瓷換能器主要由壓電陶瓷,振子,匹配層等結(jié)構(gòu)組成。由材料的壓電效應(yīng)將電信號轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動,超聲波換能器是一種能量轉(zhuǎn)換器件,的功能是將輸入的電功率轉(zhuǎn)換成機(jī)械功率(即超聲波)再傳遞出去,自身消耗很少的一部分功率。另外由于單個(gè)換能器承受功率有限,通常采用多個(gè)換能器組合而成,來達(dá)到功率要求,稱之為換能器功率合成。
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壓電陶瓷是一種具有壓電效應(yīng)的多晶體。因生產(chǎn)工藝和陶瓷相近而得名。壓電陶瓷基本都是鐵電體:當(dāng)溫度低于居里溫度Tc時(shí),晶體中晶胞的離子發(fā)生位移,造成正負(fù)電荷中心不重合,進(jìn)而產(chǎn)生固有電偶極矩;相鄰晶胞產(chǎn)生同樣的連鎖反應(yīng),擴(kuò)展成為鐵電體的基本單元——電疇。壓電陶瓷的壓電效應(yīng)機(jī)理與石英晶體大不相同,未經(jīng)極化處理的壓電陶瓷材料是不會產(chǎn)生壓電效應(yīng)的。經(jīng)極化處理后,剩余極化強(qiáng)度會使與極化方向垂直的兩端出現(xiàn)束縛電荷(一端為正,另一端為負(fù)),由于這些束縛電荷的作用在陶瓷的兩個(gè)表面吸附一層來自外界的自由電荷,并使整個(gè)壓電陶瓷片呈電中性。
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無論我們是采用速度還是幅度的聲波檢測方法,所觀察和重視的聲波信息都是片面的,一些續(xù)至波的信息完全被忽視。為了更為精準(zhǔn)和細(xì)致的檢測,綜合各種聲波檢測方式的特點(diǎn)出現(xiàn)了全波測井技術(shù)。全波測井,就是對體波和面波進(jìn)行雙重的檢測,通過聲波的速度,幅度來測量與記錄,目前一般采用三種記錄方式:1、全波調(diào)輝變密度測井。2、全波調(diào)寬變密度測井。3、全波掃描變密度測井。聲波測井有著自身獨(dú)特的優(yōu)勢,特別是采用這種方法可以有效的避免由于泥漿性質(zhì)差異和泥漿侵入而產(chǎn)生的測井結(jié)果差異。