关于圆管型压电陶瓷D15系数如何测量的一种重要方法

发布时间2023-04-11        浏览次数：287

关于圆管型压电陶瓷D15夹具的重要用途和注意事项

压电圆管换能器也被称作圆柱型换能器，其称谓来源于它进行机电转换的核心部件是圆管形式的压电陶瓷管。一般根据压电圆管的极化形式，存在3种类型：径向极化方式、轴向极化方式或切向极化方式。目前现有的压电圆管烧结工艺水平，可生产的压电圆管内大外径一般在180mm以内，小的可在几个毫米范围。压电圆管换能器具有结构简单、制作方便、工作性能稳定、水平方向不呈现指向性等特点，所以被广泛应用于通讯仪、声靶等水下设备中，因其可制成具有体积小，质量轻且具有较高接受灵敏度和相应平坦度特点的声接收器而被广泛应用于各种标准水听器、测量水听器以及各种接受阵列当中。

主       压电圆管换能器是目前比较常用的水声接受器类型之一，一般壁厚越薄其接受灵敏度越高。在实际应用中普遍使用其低频段，也就是使其工作频率远低于圆管的谐振频率。水声换能器作为水下导航、定位、探测、通信等过程中发射和接受声波的核心器件，在海洋科学研究、海洋资源开发和海军武器装备制造等领域发挥着极为重要的作用。水声换能器技术除军事应用外，在民用方面也被广泛使用。例如水下声成像技术，水声通信技术领域。水声换能器的应用还包括各类鱼探仪，海洋环境监测设备以及海上石油开发设备等等。

主要的测量设备有如下推荐：

压电方面：ZJ-3型D33测试仪，ZJ-4型宽量程型D33测试仪，ZJ-6型D33/D31/D15测试仪，GDPT-900A型变温压电D33测试仪

介电方面：GWJDN-1000型高低温介电测试系统，GWJDN-600型四通道高低温介电测试仪

铁电方面：ZT-4A铁电测试仪，FE-5000型铁电材料测试仪，JKTD-1000型铁电测试仪

热电材料:  BKTEM-1型热电材料测试仪 

热释放电材料：PRPM-1000热释电系数高温测试系统

制样方面：PZT-JH10/4型陶瓷极化装置，PZT-JH30/3型复合极化装置，PZT-JH30/1型PVDF薄膜极化装置，PVDF-600型连续薄膜极化装置系统

                  ZJ-D33-YP15型压电陶瓷压片机.

       压电圆管沿圆周方向平分成N个相同的弧形单元，每个单元的电极面并不是圆管的内壁或外壁，而是相邻两个弧形单元的接触面上，每个弧形单元的极化方向沿圆周方向，相邻单元的极化方向相对，将所有单元进行电学并联。这种结构的显著好处在于利用了压电材料比较大的压电常数G33，另一方面由于切向极化的机电耦合系数是径向极化机电耦合系数的两倍，灵敏度与机电耦合系数的平方成正比，因而灵敏度是径向极化的四倍，因此基于这种结构的接收器相对具有较高的接收灵敏度。

       切向极化圆管的灵敏度比径向极化和轴向极化圆管的灵敏度要高很多。原因在于切向极化时，每个单元的电容量小，倘若在声压作用下产生同样的电荷，则切向极化形成的电位差较大；并且切向极化的结构利用了大的压电常数G33。