濟(jì)南定制隨鉆聲波測(cè)井換能器廠家
發(fā)布時(shí)間：2023-07-30 01:21:36
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聲波幅度測(cè)井也稱裸眼聲幅測(cè)井，是在未下套管的井內(nèi)利用聲波儀器進(jìn)行測(cè)量，與聲速測(cè)井不同，它不是記錄聲波由發(fā)射器經(jīng)地層到達(dá)接收晶體的傳播時(shí)間。聲幅測(cè)井具有測(cè)量簡(jiǎn)單，費(fèi)用低，多數(shù)情況下有一定效果等優(yōu)點(diǎn)。這種測(cè)井方法的缺點(diǎn)是：1、沒有可以用來判斷儀器居中程度的測(cè)量信息；2、沒有反映水泥環(huán)與地層之間（第二界面）膠結(jié)狀況的測(cè)井信息；3、聲波幅度是環(huán)向360°水泥膠結(jié)狀況的平均物理響應(yīng)，不能探測(cè)水泥溝槽；4、測(cè)井響應(yīng)受快速地層（地層聲波時(shí)差小于57μs/ft）、水泥環(huán)厚度、套管尺寸、微間隙和儀器偏心等因素的影響，而根據(jù)這種測(cè)井儀器采集的資料無法識(shí)別這些影響因素。
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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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壓電陶瓷換能器是一種具有壓電特性的電子陶瓷材料，與不含鐵電成分的典型壓電石英晶體的主要區(qū)別在于，構(gòu)成其主要成分的晶相都是鐵電晶粒。 因?yàn)樘沾墒蔷哂须S機(jī)取向晶粒的多晶聚集體，所以每個(gè)鐵電晶粒的自發(fā)極化矢量也是迷失方向的。 為了使陶瓷表現(xiàn)出宏觀壓電特性，壓電陶瓷必須在燒制后在強(qiáng)直流電場(chǎng)中極化，端面經(jīng)受多個(gè)電極，從而原始無序取向的極化矢量?jī)?yōu)先取向于電場(chǎng)方向，電場(chǎng)除去后，極化處理后的壓電陶瓷將保持一定的宏觀殘余極化強(qiáng)度，從而使陶瓷具有一定的壓力。
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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。一般來說，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。
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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)中輸出端的開路電壓與聲場(chǎng)中放入水聽器之前存在于水聽器聲中心位置處自由場(chǎng)聲壓的比值。