陜西供應(yīng)壓電陶瓷換能器規(guī)格
發(fā)布時(shí)間：2022-05-15 01:31:56
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利用感光照像或普通電視沒備研究鉆孔時(shí),需要用清水或氣體替換鉆井泥漿。利用聲波電視測(cè)井,則可以在任何不含氣的均勻液體,如水、泥漿、原油中進(jìn)行測(cè)量。由換能器每秒發(fā)出2000次高頻聲(約2MHz)脈沖。換能器以恒速轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)到磁北方向的瞬間,地磁儀產(chǎn)生一指北信號(hào),以控制示波器的水平掃描。由于儀器一方面轉(zhuǎn)動(dòng),一方面又提升,便把大部分井壁螺旋式地都探測(cè)到。聲脈沖在井壁上產(chǎn)生的反射聲波又回到儀器,被換能器轉(zhuǎn)變成電信號(hào)送到地面?？梢栽敿?xì)研究巖層裂縫的性質(zhì)和大小、巖性變化,以及檢查套管破裂和確定鉆孔平均井徑等。確定裂隙方位對(duì)于研究局部構(gòu)造和區(qū)域構(gòu)造也有重要意義。
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水聲換能器的容性負(fù)載，會(huì)產(chǎn)生很大的無(wú)功功率，因此需要設(shè)計(jì)匹配電路，匹配包括調(diào)諧和阻抗匹配。是利用晶體（石英或酒石酸鉀鈉）壓電陶瓷（鈦酸鋇和鋯鈦酸鉛等）的壓電效應(yīng)或鐵鎳合金的磁致伸縮效應(yīng)來(lái)進(jìn)行工作的。所謂壓電效應(yīng)，就是把晶體按一定方向切成薄片，并在晶體薄片上施加壓力，在它的兩端面上會(huì)分別產(chǎn)生正電荷和負(fù)電荷。反之在晶體薄片上施加拉伸力時(shí)，的兩個(gè)端面上就會(huì)產(chǎn)生與加壓力時(shí)相反的電荷。聲納發(fā)射超聲波時(shí)就把超聲波振蕩電壓加在晶體薄片的兩個(gè)端面上。于是晶體的厚度就會(huì)隨著超聲波振蕩電壓而變化，產(chǎn)生超聲波震動(dòng)。晶體震動(dòng)推動(dòng)周圍的水就產(chǎn)生的超聲波的輻射。
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產(chǎn)生自發(fā)極化的條件是：離子位移后固定在新位置上的力大于位移后的恢復(fù)力。雖然具備自發(fā)極化的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，但作為多晶體，內(nèi)部電疇的排列方向雜亂無(wú)章，極化效應(yīng)相互抵消，導(dǎo)致宏觀不呈現(xiàn)壓電效應(yīng)。極化是壓電陶瓷的“激活”方式。所謂極化，就是在壓電陶瓷上施加一個(gè)強(qiáng)直流電場(chǎng)，使陶瓷內(nèi)的電疇沿電場(chǎng)方向取向排列；在電場(chǎng)去除后，陶瓷內(nèi)仍能保留相當(dāng)?shù)氖Ｓ鄻O化強(qiáng)度，也就具備了壓電性能。極化狀態(tài)可以用電滯回線來(lái)描述：壓電陶瓷的極化強(qiáng)度隨電場(chǎng)強(qiáng)度的增大而增大，在C點(diǎn)達(dá)到飽和；若逐漸減小電場(chǎng)強(qiáng)度，極化強(qiáng)度將沿另一條曲線減小，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度降為0時(shí)，極化強(qiáng)度保留在Pr點(diǎn)，即剩余極化強(qiáng)度。
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安裝壓電陶瓷，使產(chǎn)生的位移軸線垂直于安裝表面。推薦使用基于環(huán)氧樹脂的粘合劑進(jìn)行壓電陶瓷的粘接。選擇高硬度的粘合劑，且允許使用非常薄的膠層，不損失壓電陶瓷產(chǎn)生的出力與位移。不要在壓電陶瓷的側(cè)面形成膠層。樹脂涂覆型壓電陶瓷由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，抵抗拉力的能力較弱，當(dāng)拉力作用于壓電陶瓷時(shí)，容易造成其斷裂。對(duì)壓電陶瓷施加恒定的預(yù)緊力，對(duì)于其抵御機(jī)械損傷是非常有效的。預(yù)緊力應(yīng)保持在壓電陶瓷出力的10%~25%范圍，取決于工作環(huán)境。作為參考，對(duì)于出力800N的壓電陶瓷，它能承受的扭力在0.3N·m或更小，可承受的拉力約50N或更小，該值僅供參考，不作準(zhǔn)則使用。
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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)；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(dòng)外，還帶動(dòng)腔體內(nèi)的液體振動(dòng)。利用液腔振動(dòng)模態(tài)和圓環(huán)徑向振動(dòng)模態(tài)的振動(dòng)耦合，可得到較寬的工作頻帶。
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水聲換能器由于用途和使用的不同而有不同的分類，這里謹(jǐn)對(duì)水聲換能器許多國(guó)家均把水聲換能器劃屬超聲換能器之例。水聲換能器經(jīng)常按工作頻帶進(jìn)行分類，此外，還可以按功率、壓力等大小進(jìn)行分類。按頻率高低有低頻換能器、中頻換能器和高頻換能器之分。低頻換能器的頻率范圍，大體為數(shù)十赫茲到4千赫茲， 如拖曳線列陣工作頻率為數(shù)十赫到數(shù)千赫；中頻換能器頻率范圍大體為3.5千赫到50千赫，艦船用主動(dòng)聲換能器多在此頻段范圍內(nèi)；高頻換能器頻率范圍大體為45千赫到3000千赫以上。連續(xù)功率達(dá)到2KW以上的換能器稱為高功率高功率換能器；而靜水壓大于1MPα的稱為高壓力換能器； 此外還有作水聲計(jì)量用的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射器和標(biāo)準(zhǔn)水聽器等。