Выбор режима вибрации пьезоэлектрического керамического преобразователя

АПьезоэлектрическая керамикавибрирует под действием внешнего переменного электрического поля, чтобы возбудить ультразвуковые волны. Обычными модами вибрации пьезоэлектрической керамики являются растягивающие вибрацию, изгибающие вибрацию и вибрацию сдвига. Обычно используемые телескопические вибрационные моды пьезоэлектрических керамических вибраторов дополнительно разделены на режим вибрации длины, режим радиальной вибрации и режим вибрации толщины. Режим вибрации толщины диска показан. Вибратор находится в форме диска, а направление поляризации и приложенное электрическое поле параллельны направлению толщины, а вибратор вибрирует в направлении толщины. Фундаментальная резонансная частота этого режима вибрации обратно пропорциональна толщине. Применимый диапазон частот составляет от 30 до 100 кГц, а относительная полоса пропускания находится в пределах 1-4 9/5.

Если два удлиненияPZT Керамическое полушариеЛисты той же толщины и поляризации соединены вместе, изгибающая вибрация может быть получена, когда применяется захватывающее электрическое поле, чтобы вызвать удлинение одного из листов, а другой - сокращено. Два керамических листа, которые связаны, поляризованы в противоположных направлениях и связаны с источником питания последовательно; На рисунке 3b показано параллельное соединение двух керамических листов с тем же направлением поляризации. В двух керамических клейких листах электрическое поле только возбуждает одно из них для создания изгибающей вибрации. Точно так же изгибать дваПьезоэлектрический керамический преобразовательЛисты на тонком металлическом листе или соединение керамического листа с тонким металлическим листом также могут производить изгибающую вибрацию. Резонансная частота режима вибрации изгиба толщины связана с взаимосвязью между длиной z листа и общей толщиной t клейкого листа. Среди них IV является постоянной частотой. Режим вибрации изгиба толщины относится к частотам от 500 Гц до 100 кГц. Размер таких вибраторов, как правило, составляет (ширина керамического листа) z (6 ~ 10) w Обучение ≥ 3,5 т. Режим вибрации толщины сдвига характеризуется поверхностью электрода, параллельной направлению поляризации, в чередующемся электрическом поле, лист компонента пьезоэлектрического цилиндра генерирует вибрацию сдвига в направлении толщины. Режим сдвига толщины легче взволнован и в основном используется в высокочастотном диапазоне от 10 до 60 кГц, что здесь не будет подробно описано. В искателе ультразвукового диапазона пьезоэлектрический преобразователь излучает ультразвуковые волны.

Требуется, чтобы амплитуда вибрации вибратора большая, поэтому предпочтительнее использовать режим изгибающей вибрации. В то же время, поскольку акустический импеданс пьезой керамических мисок чрезвычайно низкий, общий пьезоэлектрический материал невозможно достичь импеданса, соответствующего им, и поэтому он должен быть реализован с помощью переходного слоя. Установлено, что пьезоэлектрический керамический кусок связан с тонким металлическим кусочком, а пьезоэлектрическая керамика используется в качестве источника возбуждения для генерации режима изгиба вибрации, которая имеет большую амплитуду и небольшое акустическое сопротивление и может достичь акустического сопротивления, соответствующего сопоставлению акустического сопротивления с воздухом. В форме керамического листа и тонкой металлической связки, тонкий металлический лист также может служить защитной пленкой для защиты пьезоэлектрической керамики и электродов от износа и повреждения. Материал можно выбрать из сплава никель-хромий-титаний с высокой стабильностью. Поскольку более тонкий является металлическим кусочком, более высоким является возвратное давление, металлический кусок предназначен для тонкой, как правило, около 0,1 мм.

Форма вибратора и размер

В искателе ультразвукового диапазона необходимо для вентилятора передача ультразвукового поля, а прямоугольный вибратор считается источником волны. Прямоугольная волна источника длины и ширины используется для вибрации поршня, а полезное звуковое поле продольного волны, излучаемое в газовой среде, аналогична источнику диска. Основным пучком пьезоэлектрического керамического диска является четырехугольная пирамида, которая является перспективным видом на направленную основную долю прямоугольной волны источника.