اثر پیزوالکتریک مواد پیزوالکتریک

مبدل های اولتراسونیک پیزوالکتریک

برداشت انرژی پیزوالکتریک

کریستال دیسک پیزو

  مبدل‌های اولتراسونیک پیزوالکتریک از اثر پیزوالکتریک مواد پیزوالکتریک برای ساختن مواد پیزوالکتریک قطبی شده استفاده می‌کنند که تحت تأثیر میدان الکتریکی خارجی دچار تغییر شکل مکانیکی می‌شوند. این اثر پیزوالکتریک معکوس و تغییر شکل مکانیکی مواد پیزوالکتریک نامیده می شود. این ولتاژ را اثر پیزوالکتریک مثبت می نامند. 

 معکوس برداشت انرژی پیزوالکتریک می تواند برای تبدیل ولتاژهای فرکانس بالا به ارتعاشات مکانیکی با فرکانس بالا برای تولید امواج اولتراسونیک استفاده شود. سرامیک پیزوالکتریک تعبیه شده در بتن حداکثر فشار صوتی است که مقدار آن به 5222 می رسد. تفاوت در مقادیر فشار صوتی این دو به این دلیل است که کریستال دیسک پیزو تحت تأثیر چگالی بتن و سرعت انتشار امواج اولتراسونیک در بتن است. 

 ناحیه ای که توسط امواج اولتراسونیک در سرامیک های پیزوالکتریک موجود در هوا پوشانده شده است بزرگتر از بتن است. علاوه بر این، امواج اولتراسونیک در هوا با گسترش منطقه گسترش می‌یابد و مرز بین ارتعاش اولتراسونیک ارتعاش ضخامت و تشعشع ارتعاش شعاعی به تدریج محو می‌شود و جهت نسبتاً ضعیف است. فقیر است،تجزیه و تحلیل شیر دیسک پیزو دشواری تحقیق در جهت جهت آکوستیک را افزایش می دهد. انرژی سیگنال اولتراسونیک که توسط سرامیک های پیزوالکتریک در بتن تابش می شود نسبتاً بزرگ است و جهت امواج اولتراسونیک نسبتاً متمرکز است، لوله پیزو مواد PZT به بهبود میزان استفاده از سیگنال های اولتراسونیک در انتهای دریافت کمک می کند. 

در محیط بتن، سرامیک های پیزوالکتریک با ضخامت های مختلف شبیه سازی می شوند تا حداکثر مقدار فشار صوتی نقطه مرکزی اولتراسونیک به دست آید.سرامیک های پیزوالکتریک برای پروژه اقیانوس در ضخامت مربوطه تابش می شوند. از سرامیک های پیزوالکتریک با ضخامت های مختلف برای تابش فشار صوتی سرامیک پیزوالکتریک با ضخامت 1 میلی متر در فرکانس 89 کیلو هرتز استفاده شد. تحت تحریک پالس دوره ای 687 کیلوهرتز، حداکثر مقدار فشار صوت موج اولتراسونیک تابش می شود. تحت تحریک فرکانس مربوطه، سرامیک پیزوالکتریک با ضخامت 2 میلی متر دارای حداکثر فشار صوتی 5 222 است، عنصر دیسک پیزوالکتریک مربوط به ضخامت 1 میلی متر است. 

حداکثر مقدار فشار صوتی سرامیک توسط امواج مافوق صوت تابش می شود که 19.28٪ افزایش یافته است. حداکثر فشار آکوستیک سرامیک پیزوالکتریک با ضخامت 3 میلی متر تابش می شود 6823 بود، افزایش 55 در مقایسه با 1 میلی متر سرامیک پیزوالکتریک. حداکثر مقدار فشار صوت از سنسور صوتی پیزوالکتریک توسط یک سرامیک پیزوالکتریک با ضخامت 5 میلی متر 8665 تابش می شود که 97 درصد بیشتر از سرامیک پیزوالکتریک 1 میلی متری است. به طور خلاصه، سرامیک های پیزوالکتریک با ضخامت بیشتر از 1 میلی متر هستند، حداکثر فشار صوتی در مرکز تابش ارتعاشی با ضخامت سرامیک پیزوالکتریک با افزایش ضخامت افزایش می یابد.