壓電陶瓷換能器是一種具有壓電特性的電子陶瓷材料,與不含鐵電成分的典型壓電石英晶體的主要區別在于,構成其主要成分的晶相都是鐵電晶粒。 因為陶瓷是具有隨機取向晶粒的多晶聚集體,所以每個鐵電晶粒的自發極化矢量也是迷失方向的。 為了使陶瓷表現出宏觀壓電特性,壓電陶瓷必須在燒制后在強直流電場中極化,端面經受多個電極,從而原始無序取向的極化矢量優先取向于電場方向,電場消除后,極化處理后的壓電陶瓷將保持一定的宏觀殘余極化強度,從而使陶瓷具有一定的壓力。
本文通過實驗對壓電陶瓷超聲換能器在液體濃度中的不同體現,進行了記錄,具體情況,請聽天功測控小編娓娓道來。
由于超聲技術的非接觸性等優點,嘗試把壓電陶瓷超聲換能器應用在液體濃度檢測系統當中。系統中的芯片采用的是Spartan 3E系列FPGA。壓電陶瓷換能器在其中擔當著發射信號和接收信號的重要功能。把換能器產生的一定頻率和幅值的超聲信號通過發射電路打入液體內部,經過液體對信號的衰減,從接收換能器端可以接收到帶有液體濃度信息的信號。再通過聲衰減法的分析,有效得出液體的近似濃度。系統的軟件設計包括主程序,超聲測量程序,脈沖控制程序,脈沖收發程序,ADC采集控制程序以及時鐘和報警程序。
實驗中可以先對靜態液體進行測量,利用超聲衰減法,分析接收端收集的信號,進行包絡等處理,結合信號傳播路徑(管道直徑)得出濃度信息。再對動態液體進行動態測量,信號傳播路徑要考慮到液體的流速,計算出大致路徑。