安徽定制鎳電極聲波測(cè)井換能器規(guī)格
發(fā)布時(shí)間：2024-02-20 01:11:56
安徽定制鎳電極聲波測(cè)井換能器規(guī)格
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?yàn)樘沾墒蔷哂须S機(jī)取向晶粒的多晶聚集體，所以每個(gè)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(qiáng)直流電場(chǎng)中極化，端面經(jīng)受多個(gè)電極，從而原始無序取向的極化矢量?jī)?yōu)先取向于電場(chǎng)方向，電場(chǎng)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(qiáng)度，從而使陶瓷具有一定的壓力。
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顧名思義，這種測(cè)井技術(shù)的原理主要以聲波的速度為依據(jù)，也就是在不同的巖層中，聲波的傳播速度是有著差距的，通過對(duì)速度的分析，可以了解到井剖面巖石的性質(zhì)以及在巖層中的孔隙度。這種測(cè)井方法需要相互比較參照進(jìn)行，也就是根據(jù)在一定的間距中，聲波不同的傳播速度來分析巖石的性質(zhì)。在油田中，基本的就是要判斷油井中的水油分布和巖層的狀態(tài)。在油井中，巖層的空隙中會(huì)充填油或者水，這些填充在空隙中的油或者水會(huì)對(duì)聲波的傳播速度產(chǎn)生影響，由于水的聲波傳遞速度要高于油的傳播速度，所以，聲波在填充的是水的巖層中要比填充油的巖層要快，這樣我們就能大致的區(qū)分油井中的水油分布情況。
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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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壓電陶瓷的靈敏度，主要是與什么有關(guān)？此外，超聲波換能器，其是利用了壓電陶瓷的什么效應(yīng)？的靈敏度，其主要是與壓電陶瓷材料、壓電陶瓷形狀，以及其耦合方式這三個(gè)有關(guān)，并且，想要得到具體數(shù)值的話，只能進(jìn)行實(shí)際測(cè)試，才能來得到。而超聲波換能器，其是利用了壓電陶瓷的壓電和逆壓電這兩個(gè)效應(yīng)，來進(jìn)行工作的。是否能一直提供直流電？以及，其的等效電路，可以看成是什么？壓電陶瓷，其是不能一直提供直流電的，因?yàn)?，其不能持續(xù)向外輸出電荷，所以，才會(huì)有這一結(jié)論的。而其的等效電路，則可以看成是一個(gè)LC或RC的復(fù)聯(lián)諧振電路，并且，其的固有諧振頻率，是由壓電陶瓷的材質(zhì)和工藝，來決定的。而且，其是無法改變的。