山西定制壓電陶瓷材料廠家
發(fā)布時(shí)間：2023-05-03 01:23:04
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換能器按組成的壓電元件形狀分為薄板形, 圓片形, 圓環(huán)形, 圓 管形, 圓棒形, 薄殼球形, 壓電薄膜等;換能器按振動(dòng)模式分為伸縮振動(dòng), 彎曲振動(dòng), 扭轉(zhuǎn)振動(dòng)等;換能器按伸縮振動(dòng)的 方向分為厚度, 切向, 縱向, 徑向等;按壓電轉(zhuǎn)換方式 分為發(fā)射型 ( 電-聲轉(zhuǎn)換) , 接收型 ( 聲-電轉(zhuǎn)換) , 發(fā)射/接收復(fù)合型等。換能器按工作環(huán)境分為液體, 固體, 氣體, 生物體等。一般來(lái)說(shuō)，就是一個(gè)電聲轉(zhuǎn)換器件，不帶電路的。換能器是超聲波設(shè)備的核心器件，其特性參數(shù)決定整個(gè)設(shè)備的性能。換能器主要有磁致伸縮和壓電晶體兩大類(lèi)。
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超聲波換能器又稱(chēng)超聲波振子是將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能(超聲波)的器件，主要是利用壓電陶瓷的壓電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)電能與聲能的相互轉(zhuǎn)換，故稱(chēng)為超聲波換能器(壓電換能器)。超聲波換能器由中央壓電陶瓷元件，前后金屬蓋板，預(yù)應(yīng)力螺桿，電極片以及絕緣管組成。超聲換能器是一種能量轉(zhuǎn)換器。它的性能描述和評(píng)價(jià)需要許多參數(shù)。超聲傳感器的特性參數(shù)包括諧振頻率、頻帶寬度、機(jī)電耦合系數(shù)、電聲效率、機(jī)械品質(zhì)因數(shù)、阻抗特性、頻率特性、方向性、傳輸和接收靈敏度等。UCER要求輸出功率大、能量轉(zhuǎn)換效率高，而接收傳感器要求頻帶寬、靈敏度高、分辨率高。因此，在超聲波傳感器的具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須根據(jù)具體應(yīng)用合理設(shè)計(jì)傳感器的相關(guān)參數(shù)。
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1、超聲波振子返潮，可以用兆歐表查驗(yàn)與換能器相互連接的電源插頭，查驗(yàn)接地電阻值可以分辨基本情況，一般規(guī)定接地電阻超過(guò)5兆歐之上。假如達(dá)不上這一接地電阻值，一般是換能器返潮，能夠把換能器總體（不包括靜電噴塑機(jī)殼）放入烘干箱設(shè)置100℃上下風(fēng)干3鐘頭或是應(yīng)用吹風(fēng)機(jī)去潮至電阻值一切正常截止。2、振子點(diǎn)火，結(jié)構(gòu)陶瓷破裂，可以用人眼和兆歐表融合查驗(yàn)，一般做為應(yīng)急處理的對(duì)策，能夠把某些毀壞的振子斷掉，不容易危害到其他振子一切正常應(yīng)用。振子開(kāi)膠，大家的換能器是選用粉細(xì)砂，螺絲擰緊雙向確保加工工藝，在一般狀況下不容易發(fā)生這類(lèi)狀況。不銹鋼板震動(dòng)面破孔，一般換能器大負(fù)荷應(yīng)用十年很有可能會(huì)發(fā)生震動(dòng)面破孔的狀況。
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壓電陶瓷的靈敏度，主要是與什么有關(guān)？此外，超聲波換能器，其是利用了壓電陶瓷的什么效應(yīng)？的靈敏度，其主要是與壓電陶瓷材料、壓電陶瓷形狀，以及其耦合方式這三個(gè)有關(guān)，并且，想要得到具體數(shù)值的話(huà)，只能進(jìn)行實(shí)際測(cè)試，才能來(lái)得到。而超聲波換能器，其是利用了壓電陶瓷的壓電和逆壓電這兩個(gè)效應(yīng)，來(lái)進(jìn)行工作的。是否能一直提供直流電？以及，其的等效電路，可以看成是什么？壓電陶瓷，其是不能一直提供直流電的，因?yàn)?，其不能持續(xù)向外輸出電荷，所以，才會(huì)有這一結(jié)論的。而其的等效電路，則可以看成是一個(gè)LC或RC的復(fù)聯(lián)諧振電路，并且，其的固有諧振頻率，是由壓電陶瓷的材質(zhì)和工藝，來(lái)決定的。而且，其是無(wú)法改變的。
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聲波測(cè)井換能器是將聲信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動(dòng)后再轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。測(cè)井工程中，測(cè)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(cè)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(cè)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(dòng)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(huì)嚴(yán)重脫落，造成測(cè)井結(jié)果不準(zhǔn)確，嚴(yán)重影響測(cè)井工程質(zhì)量。
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水聲換能器的自由場(chǎng)電壓靈敏度指的是接收換能器在入射聲波的作用下，輸出端的開(kāi)路電壓U(w)與自由場(chǎng)中（假設(shè)接收換能器不存在時(shí)）它的聲中心所在點(diǎn)的聲壓P,(w)的比值M(w).對(duì)于接收換能器而言，需要在很寬的頻率范圍內(nèi)接收入射聲信號(hào)，而壓電換能器通常是在低于諧振頻率的寬頻帶范圍內(nèi)工作。自由場(chǎng)電壓靈敏度：水聲換能器在平面自由聲場(chǎng)中輸出端的開(kāi)路電壓與聲場(chǎng)中放入水聽(tīng)器之前存在于水聽(tīng)器聲中心位置處自由場(chǎng)聲壓的比值。