Właściwości piezoelektrycznych materiałów ceramicznych

Dysk piezoelektryczny z materiałów PZT

czujnik drgań dysku piezoelektrycznego

piezoelektryczny kryształ ceramiczny

Dysk piezoelektryczny z materiałów PZT jest szeroko stosowany w diagnostyce uszkodzeń strukturalnych i wykrywaniu stanu zdrowia ze względu na ich zalety: niski koszt, szybką reakcję, prostą konstrukcję i dobrą niezawodność. W latach 90-tych XX w. wprowadzono metodę monitorowania on-line wewnętrznej struktury betonowego modułu piezoelektrycznego .smart. Zaproponowano rurkę piezoceramiczną , która zrekompensowała braki tradycyjnych badań nieniszczących. Ceramika piezoelektryczna zakopana w betonie była wzbudzana okresowymi impulsami o różnych częstotliwościach. 

Analizując odbierane sygnały ultradźwiękowe, stwierdzono, że odbierana energia sygnału była maksymalizowana pod wpływem wzbudzenia okresowym impulsem o częstotliwości 79 kHz. Jednak ultradźwiękowe Piezoelektryczny czujnik drgań dysku będzie wytwarzał dyfuzję fal akustycznych i tłumienie energii podczas procesu propagacji, co skutkuje ograniczoną energią ultradźwiękową odbieraną na końcu odbiorczym, co nie sprzyja analizie i przetwarzaniu. Badając charakterystykę energii akustycznej konstrukcji podkładowej PZT w trybie drgań grubościowych, stwierdzono, że gdy częstotliwość wzbudzenia mieści się w zakresie 60 kHz ~ 100 kHz, energia sygnału ultradźwiękowego Piezo ceramiczny cylinder odbierany przez koniec odbiorczy jest większy, co nadaje się do badań nieniszczących. Ponadto dla różnych rozmiarów ceramiki piezoelektrycznej istnieje wiele częstotliwości rezonansowych, a maksymalna osiągalna amplituda jest również inna, a energia sygnału ultradźwiękowego piezoelektrycznego promieniowania wibracyjnego ceramiki jest powiązana z jego amplitudą wibracji. 

Dlatego dla różnych rozmiarów Piezoelektryczny kryształ ceramiczny , badanie jego wibracji ma ważne praktyczne znaczenie dla poprawy stopnia wykorzystania fal ultradźwiękowych. W artykule przeprowadzono analizę metodą elementów skończonych drgań ceramiki piezoelektrycznej. Odpowiednie częstotliwości rezonansowe ceramiki piezoelektrycznej mają różne rozmiary i zmianę maksymalnej amplitudy wraz z grubością piezoelektryczne czujniki ceramiczne . Badane są Analizowane jest ciśnienie akustyczne i grubość fal ultradźwiękowych. Zgodność między nimi ma kierunkowość ultradźwięków w procesie propagacji.