Характеристики п'єзоелектричних керамічних матеріалів

PZT матеріали п'єзоелектричний диск

п'єзодисковий датчик вібрації

п'єзоелектричний керамічний дисковий кристал

П’єзоелектричні диски з PZT-матеріалів широко використовуються в діагностиці структурних пошкоджень і виявленні здоров’я завдяки їхнім перевагам у низькій вартості, швидкій реакції, простій структурі та високій надійності. У 1990-х роках метод онлайн-моніторингу внутрішньої структури бетону з п’єзо-вбудованим модулем .smart був вбудований в була запропонована п'єзокерамічна трубка , яка компенсувала недолік традиційного неруйнівного контролю. П'єзоелектрична кераміка, занурена в бетон, збуджувалася періодичними імпульсами різної частоти. 

Аналізуючи отримані ультразвукові сигнали, було виявлено, що отримана енергія сигналу була максимальною під час збудження періодичного імпульсу 79 кГц. Однак ультразвукові п’єзодисковий вібраційний датчик вироблятиме дифузію акустичної хвилі та ослаблення енергії під час процесу розповсюдження, що призводить до обмеження ультразвукової енергії, отриманої на приймальному кінці, що не сприяє аналізу та обробці. При дослідженні енергетичних характеристик звуку підкладки PZT в режимі товщинної вібрації встановлено, що при частоті збудження в діапазоні 60 кГц ~100 кГц енергія ультразвукового сигналу п'єзокерамічний циліндр приймається приймальним кінцем більшого розміру, що підходить для неруйнівного контролю. Крім того, для різних розмірів п'єзоелектричної кераміки існує кілька резонансних частот, і максимальна амплітуда, якої можна досягти, також відрізняється, а енергія ультразвукового сигналу п'єзоелектричного керамічного вібраційного випромінювання пов'язана з його амплітудою вібрації. 

Тому для різних розмірів п’єзоелектричний керамічний дисковий кристал , вивчення його вібрації має важливе практичне значення для підвищення коефіцієнта використання ультразвукових хвиль. У цій статті проведено кінцево-елементний аналіз вібрації п’єзоелектричної кераміки. Відповідні резонансні частоти п’єзокераміки мають різні розміри та зміну максимальної амплітуди з товщиною п'єзоелектричні керамічні датчики . досліджуються Аналізується звуковий тиск і товщина ультразвукових хвиль. Відповідність між ними має спрямованість ультразвуку в процесі поширення.