超聲波流量計 超聲波換能器性能開發及設計與實現十三

(1)壓電換能器（超聲波流量計）

1880年，法國物理學家居里兄弟在研究晶體特性基礎上，預言并測量了壓電效應。不久，他們又證實了壓電晶體同時具有逆壓電效應。壓電換能器是一種利用壓電晶體或超聲波換髓器性能梭測系統的設計與實現具有壓電效應的壓電陶瓷等實現電聲轉換的換能器，其基本結構有圓片式和夾心式兩種。作為壓電型超聲換能器，常的單晶體有石英、羅謝爾鹽(四水合酒石酸鉀鈉，KNaC4H406·4H20)、鈮酸鋰等。其中石英性能穩定，利用不同的切割方向可構成各種不同振動方式，從兩在媒質中產生不同波型。多用于制作標準超聲換能器及各種超聲探頭。多晶體壓電陶瓷，早期使用鈦酸鋇(明，后來研制出靈敏度更高的各種配方的鋯鈦酸鉛僻2∞，包括各種摻雜改性及三元、暇元系的PZT系列材料。當在匿電材料(也稱壓電晶片)兩面的電極上加上電壓，它就會按照電壓的正負和大小，在厚度方向產生伸、縮。利用這一性質，若加上高頻電壓，就會產生高頻{棗縮現象，此即為壓電效應。如果把這個伸縮振動設法加到被檢工件的材料上，材料質點也會隨之振動，從而產生聲波。

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