濟(jì)南供應(yīng)壓電陶瓷廠家
發(fā)布時(shí)間：2022-07-23 01:30:35
濟(jì)南供應(yīng)壓電陶瓷廠家
換能器的接收電壓靈敏度，又稱自由場電壓靈敏度。這里所謂的自由場是指均勻各向同性媒質(zhì)中可以忽略邊界影響時(shí)的聲場。有效聲中心是指在發(fā)生器上或附近的一點(diǎn)，從遠(yuǎn)處觀察時(shí)似乎聲波是從該點(diǎn)發(fā)出的球面發(fā)散聲波，即聲源直徑很小以至可以近似地把它看作點(diǎn)聲源。在給出換能器自由場電壓靈敏度時(shí)，一般還應(yīng)同時(shí)指明參考點(diǎn)，指定方向和輸出端。若是接收換能器輸出端阻抗無限大時(shí)，則此時(shí)的接收電壓靈敏度就稱為開路靈敏度（或稱開路響應(yīng)）。
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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(lì)電場，介質(zhì)將產(chǎn)生機(jī)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(duì)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(diǎn)群的晶體中，只有20種非中心對(duì)稱點(diǎn)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(jìn)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。
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超聲波測井換能器（超聲探頭）的工作原理大體是相同的，其內(nèi)部一般都包含一個(gè)電的儲(chǔ)能元件和一個(gè)機(jī)械振蕩體系。當(dāng)換能器用作發(fā)射器時(shí)，從激勵(lì)電源送來的電振蕩信號(hào)將引起換能器中電儲(chǔ)能元件中電場或磁場的改變，這種改變經(jīng)過某種效應(yīng)對(duì)換能器的機(jī)械振蕩體系發(fā)生一個(gè)推進(jìn)力，使其進(jìn)入振蕩狀態(tài)，從而推進(jìn)與換能器機(jī)械振蕩體系相觸摸的介質(zhì)發(fā)生振蕩，向介質(zhì)中輻射聲波。接收聲波的過程正好與此相反，外來聲波作用在換能器的振蕩面上，從而使換能器的機(jī)械振蕩體系發(fā)生振蕩，憑借某種物理效應(yīng)，引起換能器儲(chǔ)能元件中的電場或磁場發(fā)生相應(yīng)的改變，從而引起換能器的電輸出端發(fā)生一個(gè)相應(yīng)于聲信號(hào)的電壓和電流。
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壓電陶瓷材料的性能取決于溫度，溫度的變化將極大地改變壓電陶瓷的性能。例如，靜電容量和損耗因子會(huì)隨著溫度的升高而增加，而過高的溫度會(huì)降低性能和使用壽命。因此，溫度是影響壓電陶瓷性能的一個(gè)非常重要的因素，建議大家在使用壓電陶瓷的過程中考慮溫度的影響。溫度的升高會(huì)導(dǎo)致壓電陶瓷的介電常數(shù)發(fā)生明顯的變化，即壓電陶瓷的靜電容量會(huì)發(fā)生變化，并且壓電陶瓷的靜電容量會(huì)從室溫到80℃增加約40 %。壓電陶瓷的應(yīng)用溫度范圍取決于壓電陶瓷材料的居里溫度，我們通常使用的堆疊型壓電陶瓷PST150系列居里溫度為155℃ 推薦的使用溫度為- 25～80℃ 對(duì)于高壓壓電陶瓷hs/ht材料，居里溫度為340℃，推薦的使用溫度約為175℃。低壓和高溫壓電陶瓷能耐受的溫度是200℃。
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無論我們是采用速度還是幅度的聲波檢測方法，所觀察和重視的聲波信息都是片面的，一些續(xù)至波的信息完全被忽視。為了更為精準(zhǔn)和細(xì)致的檢測，綜合各種聲波檢測方式的特點(diǎn)出現(xiàn)了全波測井技術(shù)。全波測井，就是對(duì)體波和面波進(jìn)行雙重的檢測，通過聲波的速度，幅度來測量與記錄，目前一般采用三種記錄方式:1、全波調(diào)輝變密度測井。2、全波調(diào)寬變密度測井。3、全波掃描變密度測井。聲波測井有著自身獨(dú)特的優(yōu)勢，特別是采用這種方法可以有效的避免由于泥漿性質(zhì)差異和泥漿侵入而產(chǎn)生的測井結(jié)果差異。
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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。