圧電材料の圧電効果

圧電超音波トランスデューサー

圧電エネルギーハーベスティング

ピエゾディスククリスタル

  圧電超音波トランスデューサは、圧電材料の圧電効果を利用して分極した圧電材料を作成しており、外部電場の作用下で機械的変形を受けます。これを逆圧電効果といい、圧電材料の機械的変形をいいます。この電圧を正の圧電効果といいます。 

 その逆 圧電エネルギーハーベスティングを 使用すると、高周波電圧を高周波の機械振動に変換し、超音波を生成できます。コンクリートに埋め込まれた圧電セラミックの最大音圧は 5222 に達します。両者の音圧値の違いは、 ピエゾディスク結晶は 、コンクリートの密度とコンクリート中の超音波の伝播速度の影響を受けます。 

 空気中の圧電セラミックスにおける超音波がカバーする面積は、コンクリート中よりも大きくなります。また、空気中の超音波は面積が広がるにつれて拡大し、厚み振動と放射振動の超音波振動の境界が徐々にぼやけて指向性が比較的悪くなります。貧しいです、ピエゾディスクミルク分析 音響の指向性に関する研究はますます困難になっています。コンクリート中の圧電セラミックスによって放射される超音波信号のエネルギーは比較的大きく、超音波の指向性は比較的集中しているため、PZT材料の圧電管は受信端での超音波信号の利用率を向上させるのに役立ちます。 

具体的な環境において、異なる厚さの圧電セラミックスをシミュレーションして、超音波中心点の最大音圧値を取得します。海洋プロジェクト用の圧電セラミックスは 、対応する厚さで放射されます。厚さ 1 mm の圧電セラミックの音圧を 89 khz の周波数で放射するために、異なる厚さの圧電セラミックが使用されました。 687 kHzの周期パルスの励起下で、最大音圧値が放射される超音波。対応する周波数の励起下で、厚さ 2 mm の圧電セラミックの最大音圧値は 5 222 であり、圧電ディスク素子は厚さ 1 mm に相当します。 

超音波によって放射されるセラミックの最大音圧値は19.28%増加しました。厚さ3 mmで照射された圧電セラミックの最大音圧値は6,823であり、1 mmの圧電セラミックと比較すると55の増加でした。の最大音圧値 圧電音響センサー が厚さ 5 mm の圧電セラミックから放射されるエネルギーは 8665 であり、これは 1 mm の圧電セラミックよりも 97% 高くなります。要約すると、圧電セラミックの厚さは 1 mm を超え、振動放射の中心での最大音圧は圧電セラミックの厚さが増すにつれて増加します。