Radni princip Ultrazvučne piezoelektrične keramike

Princip piezoelektričnog keramičkih lima: Kada se pritisak ili napetost nanese na keramički lim, naboji suprotnog polariteta će biti generirani na dva kraja keramičke limove, a struja se generiše kroz strujno kolo. Ovaj efekat se zove piezoelektrični efekat. Ako se u vodu stavi transduktor napravljen od ove piezoelektrične keramike, onda će pod djelovanjem zvučnih valova biti induciran naboji na oba kraja pretvodnika, koji je prijemnik zvučnih valova. Osim toga, piezoelektrični efekat je revertibilan. Ako se na piezoelektrični keramički lim nanese naizmjeničko električno polje, keramički lim će s vremena na vrijeme postati tanji i debši, a on će vibrirati i emitirati zvučne valove. Stoga je problem ultrazvučnog odašiljača riješen.

Postoje dva materijala za piezoelektrične keramičke pretproduktore: magnetostriktivni metali i piezoelektrična keramika. Svrha ovog članka je projektirati pretproduktore za mehaničku ultrazvučnu mašinu velike snage, tako da se raspravlja samo o piezoelektričnim keramičkih pretproduktorima. Kao vrsta mreže za prijenos energije, piezoelektrični keramički pretproduktor ima problem efikasnosti energetske konverzacije. Efikasnost konverzije je vezana za odabir materijala transduktora, oblik vibracija, strukturu mehaničkog vibracijskog sistema (uključujući mehanizam podrške) i operativnu frekvenciju. Stoga, u dizajnu ultrazvučnih sonde, treba razmotriti različite faktore, kao što su akustična impedancija, frekvencijski odgovor, podudaranje impedancije, akustična struktura, način vibracije i materijali za konverziju, te kako dizajnirati i koordinirati te faktore kako bi se postigla elektroakustična konverzija. najbolja vrijednost.

Piezoelektrični keramički pretvodnik je elektronski keramički materijal sa piezoelektričnim karakteristikama. Glavna razlika od tipičnog piezoelektričnih kvarcnih kristala koji ne sadrži feroelektrične komponente je u tome što su glavna komponenta kristalne faze sva feroelektrična kristalna zrna. Zbog toga što su keramika polikrastalni agregati sa nasumično orijentiranim zrnima, spontani vektor polarizacije svakog feroelektričnog zrna je također dezorijentiran. Da bi keramika izložila makroskopska piezoelektrična svojstva, piezoelektrična keramika mora biti polarizirana u jakom DC električnom polju nakon paljbe, a krajnja faca je podvrgnuta više elektroda, tako da je polarizirajući vektor originalne poremećene orijentacije preferenco orijentiran u smjeru električnog polja. Nakon eliminacije električnog polja, piezoelektrična keramika nakon tretmana polarizacije će zadržati određenu makroskopsku residualnu polarizaciju, tako da keramika ima određeni pritisak.