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 jest 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.