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压电陶瓷换能器在液体中的应用

发表时间:2020-05-12 14:49:00     来源:天功测控     浏览量:

       压电陶瓷换能器是一种具有压电特性的电子陶瓷材料,与不含铁电成分的典型压电石英晶体的主要区别在于,构成其主要成分的晶相都是铁电晶粒。 因为陶瓷是具有随机取向晶粒的多晶聚集体,所以每个铁电晶粒的自发极化矢量也是迷失方向的。 为了使陶瓷表现出宏观压电特性,压电陶瓷必须在烧制后在强直流电场中极化,端面经受多个电极,从而原始无序取向的极化矢量优先取向于电场方向,电场消除后,极化处理后的压电陶瓷将保持一定的宏观残余极化强度,从而使陶瓷具有一定的压力。

 

       本文通过实验对压电陶瓷超声换能器在液体浓度中的不同体现,进行了记录,具体情况,请听天功测控小编娓娓道来。

 

 

压电陶瓷换能器

 

  由于超声技术的非接触性等优点,尝试把压电陶瓷超声换能器应用在液体浓度检测系统当中。系统中的芯片采用的是Spartan 3E系列FPGA。压电陶瓷换能器在其中担当着发射信号和接收信号的重要功能。把换能器产生的一定频率和幅值的超声信号通过发射电路打入液体内部,经过液体对信号的衰减,从接收换能器端可以接收到带有液体浓度信息的信号。再通过声衰减法的分析,有效得出液体的近似浓度。系统的软件设计包括主程序,超声测量程序,脉冲控制程序,脉冲收发程序,ADC采集控制程序以及时钟和报警程序。

       实验中可以先对静态液体进行测量,利用超声衰减法,分析接收端收集的信号,进行包络等处理,结合信号传播路径(管道直径)得出浓度信息。再对动态液体进行动态测量,信号传播路径要考虑到液体的流速,计算出大致路径。