超聲波流量計(jì)探頭及換能器原理  一三七

在實(shí)際制作壓電換能器時(shí),可以直接購(gòu)買已經(jīng)商品化的壓電晶片,若需要改變壓電晶片的尺寸規(guī)格時(shí),對(duì)單晶材料可使用金剛石刀具(如玻璃刀)進(jìn)行切割,對(duì)于壓電陶瓷材料還可以使用鋒利的鋼刀進(jìn)行切割.若要修磨厚度時(shí),可使用研磨膏在平臺(tái)上進(jìn)行修磨(例如長(zhǎng)度計(jì)量器具檢修用的平臺(tái)),要特別注意修磨面的平整均勻,否則激發(fā)出的超聲波的波形與波束會(huì)發(fā)生畸變.此外,修磨過的壓電晶片一般都需要重新涂復(fù)電極.

壓電晶片的處理工藝主要涉及以下四個(gè)方面:

[1]壓電晶片上電極的涂復(fù):

壓電晶體是電介質(zhì),需要在與厚度方向垂直的兩端面涂復(fù)電極才能施加電場(chǎng),用以激發(fā)超聲振動(dòng).涂復(fù)的電極層要求薄而均勻,與壓電晶片粘結(jié)牢固,電極面要平整光滑,而且上下兩個(gè)電極面要保持平行.

涂敷電極的方法可采用燒滲銀法,沉銅法以及化學(xué)沉銀法,真空鍍膜法,用導(dǎo)電膠粘貼金屬箔等等.下面僅介紹前面兩個(gè)比較簡(jiǎn)單的普通方法:

燒滲銀法:用無水乙醇江壓電晶片擦洗干凈并干燥后,將配好的銀漿涂于晶片兩個(gè)端面上(不能短路),經(jīng)烤干(可用紅外線燈輻照),再放入烘箱中以100℃/小時(shí)的速度升溫至600℃左右,保溫半小時(shí),然后自然降溫(隨爐冷卻).一次涂層厚度不夠時(shí),可重復(fù)進(jìn)行第二次涂敷(但要注意:電極層太厚將會(huì)影響晶片原有的諧振頻率,太薄則影響結(jié)合強(qiáng)度和焊接電極引線).

銀漿配方:

氧化銀(Ag2O)--重量比為50份或重量100克 氧化鉍(Bi2O3)--重量比為0.5份或重量1克硼酸鉛[Pb(BO2)2H2OPbO·3B2O3]--重量比為2.5份或重量5克松香松節(jié)油(重量比3:7)--重量比為36份或重量72克松節(jié)油--重量比為6份或重量12克 蓖麻子油--重量比為6份或重量10克銀漿配制方法:把額定的松香松節(jié)油用水浴法以緩慢加熱使其融化(注意易燃),把以上各原料按配方稱好放入,置于球磨罐(鋼,瓷或玻璃器皿)中研磨120小時(shí)進(jìn)行細(xì)化并攪拌均勻,磨畢裝入瓶中密閉保存,用前應(yīng)攪拌均勻.

超聲波流量計(jì)