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聲發(fā)射傳感器
閱讀�6891�(shí)間:2011-05-12 23:21:36

  聲發(fā)�傳感�是聲�(fā)射檢�(cè)系統(tǒng)的重要部分,是影響系�(tǒng)整體性能重要因素。它的作用是接收材料或結(jié)�(gòu)�(nèi)部的聲發(fā)射信�(hào)。聲�(fā)射傳感器�(shè)�(jì)不合�,或許使得接受到的信�(hào)和希望接受到的聲�(fā)射信�(hào)有較大差別,直接影響采集到的�(shù)�(jù)真實(shí)度和�(shù)�(jù)處理�(jié)�。聲�(fā)射傳感器是連接�(jié)�(gòu)�聲發(fā)射儀之間的橋�,所�,聲�(fā)射傳感器的性能�(duì)�(cè)試是非常重要��

�(jié)�(gòu)

  聲發(fā)射傳感器一般由殼體、保�(hù)膜、壓電元�、阻尼塊、連接�(dǎo)線及高頻插座組成。壓電元件通常采用鋯鈦酸鉛、鈦酸鋇和鈮酸鋰等。根�(jù)不同的檢�(cè)目的和環(huán)境采用不同結(jié)�(gòu)和性能的傳感器。其中,諧振式高靈敏度傳感器是聲�(fā)射檢�(cè)中使用最多的一�。單端諧振式傳感器的�(jié)�(gòu)�(jiǎn)�,如圖所�。將壓電元件的負(fù)電極面用�(dǎo)電膠粘貼在底座上;另一面焊出一根很�(xì)的引線與高頻插座的芯線連接,外殼接��

單端諧振式傳感器的結(jié)構(gòu)

種類

  1、寬帶響�(yīng)聲發(fā)射傳感器

  在失去了與源有關(guān)的力�(xué)�(jī)理的情況�,用諧振式聲�(fā)射傳感器�(lái)�(cè)量聲�(fā)射信�(hào)有其它的局限性。為了測(cè)量到更加接近真實(shí)聲發(fā)射信�(hào)�(lái)研究聲源特�,就需得使用寬帶聲�(fā)射傳感器(�2-9)�(lái)獲取更廣頻率范圍的信�(hào)。寬帶響�(yīng)的聲�(fā)射傳感器的主要優(yōu)�(diǎn)是采集到的聲�(fā)射信�(hào)豐富,全�,當(dāng)然其中也包含著噪聲信�(hào)。聲�(fā)射傳感器是寬�、高保真位移或速度聲發(fā)射傳感器以便捕捉到真�(shí)的波��

  2、諧振響�(yīng)聲發(fā)射傳感器

  金屬材料和其它應(yīng)用場(chǎng)合常使用通稱頻率150KHz的諧振式窄帶聲發(fā)射傳感器(典型型號(hào)PXR15)�(lái)�(cè)量工程材料的聲發(fā)射信�(hào),采用計(jì)�(shù)、幅�、上升數(shù)�(jù)、持�(xù)�(shù)�(jù)、能量這些傳統(tǒng)的聲�(fā)射參�(shù)。窄帶諧振式聲發(fā)射傳感器靈敏度較高并且有很高的信噪比,價(jià)格便�,規(guī)格多,如在知曉聲源傳播基本特�、想獲取某一頻帶范圍的AE信號(hào)�(lái)�(jìn)行處理或想提高系�(tǒng)靈敏度,選擇合適型號(hào)的諧振式聲發(fā)射傳感器比較�,如聲源定位。應(yīng)�(dāng)指出所謂諧振式窄帶聲發(fā)射傳感器并不是只�(duì)某頻率信�(hào)敏感,而是�(duì)某頻率帶信號(hào)敏感,其它頻率帶信號(hào)靈敏度較低�

  3、特殊聲�(fā)射傳感器

  凡是能將物體表面振動(dòng)聲波�(zhuǎn)變成電量的聲�(fā)射傳感器都可作為聲發(fā)射傳感器,因此那些在超聲檢測(cè)�(lǐng)域中的各種類型聲�(fā)射傳感器都有可能作為聲發(fā)射傳感器,例如光�(xué)原理�(cè)物體表面微小位移的聲�(fā)射傳感器、電磁原理測(cè)物體表面微小位移的聲�(fā)射傳感器�。但由于聲發(fā)射信�(hào)相對(duì)而言更弱小,大多�(shù)非壓電原理的聲發(fā)射傳感器靈敏度不夠只能用于特殊情��

  另一類采用壓電原理的特殊聲發(fā)射傳感器為轉(zhuǎn)變指定聲波振�(dòng)方向的振�(dòng)�,如平行�(cè)試物體表面的振動(dòng)量和垂直�(cè)試物體表面的振動(dòng)量等。由于這類聲發(fā)射傳感器的實(shí)際效果有待驗(yàn)�,目前僅見用于研究和特殊情況�

壓電元件

  聲發(fā)射傳感器是利用某些物�(zhì)(如半導(dǎo)體、陶�、壓電晶�、強(qiáng)磁性體和超�(dǎo)體等)的物理特性隨著外界待�(cè)量作用而發(fā)生變化的原理制成�。它利用了諸多的效應(yīng)(包括物理效�(yīng)、化�(xué)效應(yīng)和生物效�(yīng))和物理�(xiàn)�,如利用材料的壓�、濕�、熱敏、光�、磁敏和氣敏等效�(yīng),把�(yīng)�、濕度、溫�、位�、磁�(chǎng)、煤氣等被測(cè)量變換成電量。而新原理、新效應(yīng)的發(fā)�(xiàn)和利�,新型物性材料的開發(fā)和應(yīng)用,使物性型聲發(fā)射傳感器得到很大的發(fā)�。因此了解聲�(fā)射傳感器所基于的各種效�(yīng),對(duì)其理�、開�(fā)和應(yīng)用都是非常必要的。在聲發(fā)射檢�(cè)�(guò)程中,通常使用的是壓電效應(yīng)�

  �(guó)�(nèi)的壓電陶瓷材料價(jià)格便�,因而在低端聲發(fā)射傳感器中應(yīng)用較多,但在一致性和溫度�(wěn)定性方面有些欠�。一般高端的聲發(fā)射傳感器均選用日本生�(chǎn)的壓電陶瓷元�。如�(guó)�(nèi)的PXR系列聲發(fā)射傳感器均全部選用了日本富士陶瓷的敏感元�,其一致性、可靠�、穩(wěn)定性比普通的傳感器要好很��

  具有明顯壓電效應(yīng)的材料稱為壓電材�,常用的有石英晶體、鈮酸鋰LiNbO3、鎵酸鋰LiGaO3、鍺酸鉍Bi12GeO20等單晶和�(jīng)極化處理后的多晶體如鈦酸鋇壓電陶瓷、鋯鈦酸鉛系列壓電陶瓷PZT。新型壓電材料有高分子壓電薄膜(如聚偏二氟乙烯PVDF)和壓電半導(dǎo)體(如ZnO、CdS)�

維庫(kù)電子�,電子知�(shí),一查百��

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