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成都定制超聲波換能器規(guī)格

發(fā)布時(shí)間:2021-08-20 14:37:47
成都定制超聲波換能器規(guī)格

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,所以每個鐵電晶粒的自發(fā)極化矢量也是迷失方向的。 超聲波換能器規(guī)格為了使陶瓷表現(xiàn)出宏觀壓電特性,壓電陶瓷必須在燒制后在強(qiáng)直流電場中極化,端面經(jīng)受多個電極,從而原始無序取向的極化矢量優(yōu)先取向于電場方向,電場除去后,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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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定制超聲波換能器隨儀器下到井下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,是超聲波換能器規(guī)格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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聲波幅度測井也稱裸眼聲幅測井,是在未下套管的井內(nèi)利用聲波儀器進(jìn)行測量,定制超聲波換能器與聲速測井不同,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。聲幅測井具有測量簡單,費(fèi)用低,多數(shù)情況下有一定效果等優(yōu)點(diǎn)。這種測井方法的缺點(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),不能探測水泥溝槽;4、成都超聲波換能器測井響應(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)這種測井儀器采集的資料無法識別這些影響因素。

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制造單層壓電元件的基本技術(shù)是使用噴霧干燥的顆粒材料壓制成型體。這是通過使用高達(dá)1 MN壓縮力的高容量壓力機(jī)實(shí)現(xiàn)的。超聲波換能器規(guī)格考慮到燒結(jié)收縮,或者加工過量,成型體要么是真實(shí)尺寸的,要么在燒結(jié)后除去,以達(dá)到所需的精度。通過使用高產(chǎn)量的內(nèi)側(cè)鋸切設(shè)備,可以制造非常薄的壓電元件(盤、板、管等)。單層成都超聲波換能器元件是只有一層壓電陶瓷組成的產(chǎn)品,其中導(dǎo)電金屬電極施加到兩個相對側(cè)。這些電極在材料極化期間使用(如磁性材料中那樣對準(zhǔn)電偶極子),并且還用作在使用期間施加電場的電觸點(diǎn)。單層壓電陶瓷元件是通過常規(guī)工藝將壓電陶瓷粉末進(jìn)行壓制而成,如單軸壓制、等靜壓和擠壓。

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壓電圓環(huán)換能器有空氣背襯或溢流式兩種結(jié)構(gòu)。換能器兩邊加端蓋,內(nèi)部形成空氣腔,然后水密封裝,就是空氣背襯結(jié)構(gòu);定制超聲波換能器兩端不加蓋,只把壓電圓環(huán)水密,讓流體自由進(jìn)出圓環(huán)內(nèi)部,這種結(jié)構(gòu)稱為溢流圓環(huán)換能器。溢流圓環(huán)換能器由于兩端開口,內(nèi)外壓力平衡,理論上可以工作在任何深度,適用于深水、變深工作的要求。溢流圓環(huán)在水下工作時(shí)除了換能器本身的徑向振動外,還帶動腔體內(nèi)的液體振動。成都超聲波換能器利用液腔振動模態(tài)和圓環(huán)徑向振動模態(tài)的振動耦合,可得到較寬的工作頻帶。