山西定制平面換能器規(guī)格
發(fā)布時(shí)間:2023-02-26 01:27:36
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壓電陶瓷換能器通過發(fā)射出的超聲波,會(huì)產(chǎn)生上下振動(dòng)。超聲波上下發(fā)射出去的,就叫做縱波。超聲波發(fā)射面在上下振動(dòng)的時(shí)候,超聲波左右發(fā)射出去時(shí),就叫做橫波。的工作原理,壓電陶瓷換能器主要由壓電陶瓷,振子,匹配層等結(jié)構(gòu)組成。由材料的壓電效應(yīng)將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng),超聲波換能器是一種能量轉(zhuǎn)換器件,的功能是將輸入的電功率轉(zhuǎn)換成機(jī)械功率(即超聲波)再傳遞出去,自身消耗很少的一部分功率。另外由于單個(gè)換能器承受功率有限,通常采用多個(gè)換能器組合而成,來達(dá)到功率要求,稱之為換能器功率合成。

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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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由于超聲技術(shù)的非接觸性等優(yōu)點(diǎn),嘗試把壓電陶瓷超聲換能器應(yīng)用在液體濃度檢測(cè)系統(tǒng)當(dāng)中。系統(tǒng)中的芯片采用的是Spartan 3E系列FPGA。在其中擔(dān)當(dāng)著發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)的重要功能。把換能器產(chǎn)生的一定頻率和幅值的超聲信號(hào)通過發(fā)射電路打入液體內(nèi)部,經(jīng)過液體對(duì)信號(hào)的衰減,從接收換能器端可以接收到帶有液體濃度信息的信號(hào)。再通過聲衰減法的分析,有效得出液體的近似濃度。系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括主程序,超聲測(cè)量程序,脈沖控制程序,脈沖收發(fā)程序,ADC采集控制程序以及時(shí)鐘和報(bào)警程序。

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壓電陶瓷的壓電效應(yīng)是指某些介質(zhì)在力的作用下,產(chǎn)生形變,引起介質(zhì)表面帶電,這是正壓電效應(yīng)。反之,施加激勵(lì)電場(chǎng),介質(zhì)將產(chǎn)生機(jī)械變形,稱逆壓電效應(yīng)。并非所有的陶瓷都具有壓電效應(yīng)。作為壓電陶瓷的原材料,在晶體結(jié)構(gòu)上一定是不具有對(duì)稱中心的晶體,如氧化鉛、氧化鋯、氧化鈦、碳酸鋇、氧化鈮、氧化鎂、氧化鋅等。在32種點(diǎn)群的晶體中,只有20種非中心對(duì)稱點(diǎn)群的晶體才有壓電效應(yīng)。將這些原材料在高溫下致密燒結(jié),制成陶瓷,并將制好的陶瓷在直流高壓電場(chǎng)下進(jìn)行極化處理,才能成為壓電陶瓷。常用的壓電陶瓷有鈦酸鋇、鈦酸鉛、鋯鈦酸鉛以及三元系壓電陶瓷等。