天津供應(yīng)工程地質(zhì)檢測換能器廠家
發(fā)布時間:2024-01-16 01:19:20
天津供應(yīng)工程地質(zhì)檢測換能器廠家
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(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。

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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。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。

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聲波測井換能器是將聲信號轉(zhuǎn)換成機械振動后再轉(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雜環(huán)境的影響下,銀層會嚴重脫落,造成測井結(jié)果不準確,嚴重影響測井工程質(zhì)量。

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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,施加激勵電場,介質(zhì)將產(chǎn)生機械變形,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種點群的晶體中,只有20種非中心對稱點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下進行極化處理,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。