成都定制超聲波換能器規(guī)格
發(fā)布時間：2021-08-20 14:37:47
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。 超聲波換能器規(guī)格為了使陶瓷表現(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。
聲波測井換能器是將聲信號轉換成機械振動后再轉換成電信號。測井工程中，測井儀器的壓電陶瓷定制超聲波換能器隨儀器下到井下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，是超聲波換能器規(guī)格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，造成測井結果不準確，嚴重影響測井工程質量。
聲波幅度測井也稱裸眼聲幅測井，是在未下套管的井內利用聲波儀器進行測量，定制超聲波換能器與聲速測井不同，它不是記錄聲波由發(fā)射器經(jīng)地層到達接收晶體的傳播時間。聲幅測井具有測量簡單，費用低，多數(shù)情況下有一定效果等優(yōu)點。這種測井方法的缺點是：1、沒有可以用來判斷儀器居中程度的測量信息；2、沒有反映水泥環(huán)與地層之間（第二界面）膠結狀況的測井信息；3、聲波幅度是環(huán)向360°水泥膠結狀況的平均物理響應，不能探測水泥溝槽；4、成都超聲波換能器測井響應受快速地層（地層聲波時差小于57μs/ft）、水泥環(huán)厚度、套管尺寸、微間隙和儀器偏心等因素的影響，而根據(jù)這種測井儀器采集的資料無法識別這些影響因素。
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。超聲波換能器規(guī)格考慮到燒結收縮，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）。單層成都超聲波換能器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。
壓電圓環(huán)換能器有空氣背襯或溢流式兩種結構。換能器兩邊加端蓋，內部形成空氣腔，然后水密封裝，就是空氣背襯結構；定制超聲波換能器兩端不加蓋，只把壓電圓環(huán)水密，讓流體自由進出圓環(huán)內部，這種結構稱為溢流圓環(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，還帶動腔體內的液體振動。成都超聲波換能器利用液腔振動模態(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。