超声波流量计探头及换能器原理 一零五
压电陶瓷易于制成各种形状,可以多种振动模式振动以适应于各种用途,具有较高的机电耦合系数,较高的回路增益和灵敏度,这是它的重要优越性。
常用的压电陶瓷有:
钛酸钡(BaTiO3):这是用二氧化钛(TiO2)与碳酸钡(BaCO3)在高温下混合烧结而成的,这是较早期使用的压电陶瓷,它的居里温度低,温度依赖性大,并且时间稳定性和热稳定性较差,现在仍有用于声纳辐射器和超声换能器的。
锆钛酸铅[Pb(ZrxTi1-x)O3]:(x<1),代号PZT,有多种配方并各有特点,是目前最常用的压电陶瓷。PZT系列的主要特点是机电耦合系数高,而其中的PZT-4为发射型,它的高激励特性好(Qm值较高,内部损耗小等),适用于声纳辐射器、超声换能器、高压发生器以及大功率换能器等。PZT-5为接收型,它的介电常数高,老化小,Qm值低,适用于水听器、超声换能器、电唱机拾音器、微音器以及扬声器元件,还适用于宽带脉冲型检测等。此外还有:PZT-2,PZT-5A,PZT-5H,PZT-6A,PZT-7A,PZT-8...等等。
除了上述这些以外,压电陶瓷的品种还有钛酸铅(PbTiO3)、铌酸铅(PbNbO3)、偏铌酸铅(PbNb2O6)(Qm值较低,适用于制作窄脉冲的超声纵波换能器)、偏铌酸铅钡[(Pb0.6Ba0.4)Nb2O6]、铌酸钾钠[(Na0.5K0.5)NbO3]等等。
超声波流量计