邯鄲定制超聲波換能器廠家
發(fā)布時(shí)間:2022-11-01 01:29:28邯鄲定制超聲波換能器廠家
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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超聲波測(cè)井換能器(超聲探頭)的工作原理大體是相同的,其內(nèi)部一般都包含一個(gè)電的儲(chǔ)能元件和一個(gè)機(jī)械振蕩體系。當(dāng)換能器用作發(fā)射器時(shí),從激勵(lì)電源送來的電振蕩信號(hào)將引起換能器中電儲(chǔ)能元件中電場(chǎng)或磁場(chǎng)的改變,這種改變經(jīng)過某種效應(yīng)對(duì)換能器的機(jī)械振蕩體系發(fā)生一個(gè)推進(jìn)力,使其進(jìn)入振蕩狀態(tài),從而推進(jìn)與換能器機(jī)械振蕩體系相觸摸的介質(zhì)發(fā)生振蕩,向介質(zhì)中輻射聲波。接收聲波的過程正好與此相反,外來聲波作用在換能器的振蕩面上,從而使換能器的機(jī)械振蕩體系發(fā)生振蕩,憑借某種物理效應(yīng),引起換能器儲(chǔ)能元件中的電場(chǎng)或磁場(chǎng)發(fā)生相應(yīng)的改變,從而引起換能器的電輸出端發(fā)生一個(gè)相應(yīng)于聲信號(hào)的電壓和電流。
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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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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。