深圳定制聲波測井換能器廠家
發(fā)布時間：2024-02-02 01:11:29
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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)極化的獨特結(jié)構(gòu)，但作為多晶體，內(nèi)部電疇的排列方向雜亂無章，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強直流電場，使陶瓷內(nèi)的電疇沿電場方向取向排列；在電場去除后，陶瓷內(nèi)仍能保留相當(dāng)?shù)氖Ｓ鄻O化強度，也就具備了壓電性能。極化狀態(tài)可以用電滯回線來描述：壓電陶瓷的極化強度隨電場強度的增大而增大，在C點達(dá)到飽和；若逐漸減小電場強度，極化強度將沿另一條曲線減小，當(dāng)電場強度降為0時，極化強度保留在Pr點，即剩余極化強度。
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水聲換能器的容性負(fù)載，會產(chǎn)生很大的無功功率，因此需要設(shè)計匹配電路，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)來進行工作的。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，的兩個端面上就會產(chǎn)生與加壓力時相反的電荷。聲納發(fā)射超聲波時就把超聲波振蕩電壓加在晶體薄片的兩個端面上。于是晶體的厚度就會隨著超聲波振蕩電壓而變化，產(chǎn)生超聲波震動。晶體震動推動周圍的水就產(chǎn)生的超聲波的輻射。
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制造單層壓電元件的基本技術(shù)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(dá)1 MN壓縮力的高容量壓力機實現(xiàn)的?？紤]到燒結(jié)收縮，或者加工過量，成型體要么是真實尺寸的，要么在燒結(jié)后除去，以達(dá)到所需的精度。通過使用高產(chǎn)量的內(nèi)側(cè)鋸切設(shè)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(dǎo)電金屬電極施加到兩個相對側(cè)。這些電極在材料極化期間使用（如磁性材料中那樣對準(zhǔn)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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鈦酸鋇類（BaTiO3），原材料有二氧化鈦、碳酸鋇、碳酸鍶等；鋯鈦酸鉛類（PbZrTiO3），原材料有二氧化鈦、氧化鋯、氧化鉛、、碳酸鍶、氧化鈮、氧化鑭等；鈮鎂酸鉛類，原材料有氧化鈮、氧化鎂、氧化鉛、、碳酸鍶、氧化鑭等。電極是銀和低溫玻璃材料。當(dāng)電壓作用于壓電陶瓷時，便會隨電壓和頻率的變化產(chǎn)生機械變形。另一方面，當(dāng)振動壓電陶瓷時，則會產(chǎn)生一個電荷。利用這一原理，當(dāng)給由兩片壓電陶瓷或一片壓電陶瓷和一個金屬片構(gòu)成的振動器，所謂叫雙壓電晶片元件，施加一個電信號時，便會因彎曲振動發(fā)射出超聲波。相反，當(dāng)向雙壓電晶片元件施加超聲振動時，便會產(chǎn)生一個電信號?；谝陨献饔?，便可以將壓電陶瓷用作超聲波傳感器。
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1、視頻觸發(fā)器：用于VCR設(shè)備中重調(diào)視頻頭位置的彎曲振動的壓電陶瓷換能器，有1μm/v以上的高靈敏度。2、壓電微位移器：利用換能器的快速動作反向，用于行程高0.1mm，作用力達(dá)2MN(200Kp)的閥門，開放時間為10Μs。3、油墨印刷噴頭：換能器可用于在無噪聲的高速電信打印頭，獨立控制13根VIRIT瓷管，利用內(nèi)徑的收縮把油墨從約為20μm直徑的噴口中射出。4、壓電開關(guān)：用在各種特殊條件下做壓電開關(guān)，控制各種升降機、專用精密控制儀表。用1.5N的觸發(fā)后產(chǎn)生下電壓脈沖，通過一個特殊線路能激勵陶瓷換能器和CMOS電路產(chǎn)生機電轉(zhuǎn)換。
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壓電陶瓷換能器是一種具有壓電特性的電子陶瓷材料，與不含鐵電成分的典型壓電石英晶體的主要區(qū)別在于，構(gòu)成其主要成分的晶相都是鐵電晶粒。 因為陶瓷是具有隨機取向晶粒的多晶聚集體，所以每個鐵電晶粒的自發(fā)極化矢量也是迷失方向的。 為了使陶瓷表現(xiàn)出宏觀壓電特性，壓電陶瓷必須在燒制后在強直流電場中極化，端面經(jīng)受多個電極，從而原始無序取向的極化矢量優(yōu)先取向于電場方向，電場除去后，極化處理后的壓電陶瓷將保持一定的宏觀殘余極化強度，從而使陶瓷具有一定的壓力。