陜西定制超聲波換能器廠家
發(fā)布時間：2023-09-14 01:20:51
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壓電陶瓷換能器通過發(fā)射出的超聲波，會產(chǎn)生上下振動。超聲波上下發(fā)射出去的，就叫做縱波。超聲波發(fā)射面在上下振動的時候，超聲波左右發(fā)射出去時，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，匹配層等結構組成。由材料的壓電效應將電信號轉換為機械振動，超聲波換能器是一種能量轉換器件，的功能是將輸入的電功率轉換成機械功率（即超聲波）再傳遞出去，自身消耗很少的一部分功率。另外由于單個換能器承受功率有限，通常采用多個換能器組合而成，來達到功率要求，稱之為換能器功率合成。
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壓電陶瓷按照組元分類：1. 單元系壓電陶瓷材料：鈦酸鋇陶瓷、鈦酸鉛陶瓷；2. 二元系壓電陶瓷材料：鋯鈦酸鉛陶瓷通常簡稱為PZT陶瓷，這種壓電陶瓷目前受到廣泛應用；3. 三元系壓電陶瓷材料，通常是在具有鈣鈦礦性結構的鋯鈦酸鉛{PbZrO3-PbTiO3}中二元系再增加第三種{化學通式為ABO3型}化合物而形成的三元系固溶體。所增加的第三種成分，它們的共同特點是在摻入PbZrO3-PbTiO3之中形成固溶體后不改變整個晶格的鈣鈦礦型結構。4. 多元系壓電陶瓷材料。按照特定應用情況分類：用于電力轉換器的材料（超聲波應用）；用于傳感器的材料（超聲波發(fā)射器和接收器）；用于啟動器的材料（定位或注射系統(tǒng)）；用于特殊應用的材料。
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制造單層壓電元件的基本技術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1 MN壓縮力的高容量壓力機實現(xiàn)的。考慮到燒結收縮，或者加工過量，成型體要么是真實尺寸的，要么在燒結后除去，以達到所需的精度。通過使用高產(chǎn)量的內側鋸切設備，可以制造非常薄的壓電元件（盤、板、管等）。單層元件是只有一層壓電陶瓷組成的產(chǎn)品，其中導電金屬電極施加到兩個相對側。這些電極在材料極化期間使用（如磁性材料中那樣對準電偶極子），并且還用作在使用期間施加電場的電觸點。單層壓電陶瓷元件是通過常規(guī)工藝將壓電陶瓷粉末進行壓制而成，如單軸壓制、等靜壓和擠壓。
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靜態(tài)負載：在壓電陶瓷產(chǎn)生位移過程，負載力大小不發(fā)生變化。彈簧型負載（非恒定負載）：當產(chǎn)生位移時，負載值隨著彈簧反作用發(fā)生變化。彈簧負載（非恒定負載）：由于產(chǎn)生的出力和壓電陶瓷的彈簧常數(shù)間的關系，位移范圍發(fā)生變化。靜態(tài)恒定負載：初始位置（0V位置）由于彈簧常數(shù)而下降，但是在靜態(tài)恒定負載下總位移范圍不變?；旧希呻妷褐档拇笮】刂颇繕宋灰坪彤a(chǎn)生的出力的大小。但在驅動時，需要考慮由于陶瓷本身的遲滯或共振產(chǎn)生的振鈴響聲。在脈沖驅動時，還需進一步考慮由于介電損耗、壓電陶瓷電容充放電電流和功率輸出產(chǎn)生的熱量。
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換能器的接收電壓靈敏度，就所用單位而言，“伏特/微巴” 意味著作用在換能器上的聲壓為1微（1μbar=0.1N/m2=1達因/厘米2）時在換能器輸出端負載上可得到1伏特的電壓，顯然此值越大，則接收靈敏度越高，因為換句話來說，就是一定的聲壓作用能得到較大的開路電壓。在用分貝（dB）表示時：△dB=20lgM0（V/μbar）/1（V/μbar）這是以1V/μbar為零分貝（參考點靈敏度），將觀測到的靈敏度除以參考點靈敏度所得到的商再取以10為底的對數(shù)并乘以20，從而得到用分貝表示的自由場電壓靈敏度。
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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，這里謹對水聲換能器許多國家均把水聲換能器劃屬超聲換能器之例。水聲換能器經(jīng)常按工作頻帶進行分類，此外，還可以按功率、壓力等大小進行分類。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，艦船用主動聲換能器多在此頻段范圍內；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； 此外還有作水聲計量用的標準發(fā)射器和標準水聽器等。