Pjezoelektriskie devēji
Ultraskaņas testēšana ir pamats elektrisko impulsu pārvēršanai mehāniskajās vibrācijās un atgriezenisko mehānisko vibrāciju pārveidošanai atpakaļ elektroenerģijā. Aktīvs elements ir sensora sirds, jo tas pārvērš elektrisko enerģiju akustiskajai enerģijai un otrādi. Aktīvs elements būtībā ir polarizēta materiāla gabals (ti, dažas molekulas daļas ir pozitīvi uzlādētas, bet citas molekulas daļas ir negatīvi uzlādētas) ar elektrodiem, kas piestiprināti divām pretējām virsmām. Ja uz materiāla tiek uzklāts elektrisks lauks, polarizētās molekulas pielīdzināsies elektriskajam laukam, kā rezultātā rodas dipolī materiāla molekulārā vai kristāla struktūrā. Šī molekulu izlīdzināšana izraisīs materiāla mainību. Šī parādība ir pazīstama kā elektrostrikcija. Turklāt pastāvīgi polarizēts materiāls, piemēram, kvarca (SiO2) vai bārija titanāts (BaTiO3), radīs elektrisko lauku, ja materiāls mainīs izmērus, kas radīsies, pateicoties noteiktajam mehāniskajam spēkam. Šo parādību sauc par pjezoelektrisko efektu.
Lielākā daļa akustisko devēju, kas tiek izmantoti mūsdienās, aktīvā elementā ir pjezoelektriskā keramika, kuru var dažādi izgriezt dažādu viļņu veidu radīšanai. Liela pjezoelektriskā keramikas elements ir redzams sadalītā zemfrekvences pārveidotāja tēlā. Pirmais pjezoelektrisko keramikas sākums 1950. gadu sākumā galvenokārt tika izmantots pjezoelektriskiem kristāliem, kas izgatavoti no kvarca kristāliem un magnetostriktīviem materiāliem. Aktīvo elementu dažreiz sauc par kristālu pēc vecajiem taimeriem NDT laukā. Kad tika ieviesta pjezoelektriskā keramika, tās drīz kļuva par dominējošo materiālu devējiem, pateicoties to labajām pjezoelektriskām īpašībām un to ražošanas vieglumu dažādās formās un izmēros. Viņi darbojas arī zemā sprieguma režīmā un var izmantot aptuveni 300 ° C. Pirmais pjezokeramikas kopējais lietojums bija bārija titanāts, un to seko 60. gados ar svina cirkonāta titanāta kompozīcijām, kuras pašlaik visbiežāk tiek izmantotas keramikas pārveidotāju izgatavošanai. Dažos lietojumos tiek izmantoti arī jauni materiāli, piemēram, pjezo-polimēri un kompozītmateriāli .
Aktīvās elementa biezumu nosaka vēlamais frekvences pārveidotājs. Plānais vafeļu elements vibrē ar viļņa garumu, kas ir divreiz biezāks. Tādēļ pjezoelektriskos kristālus sagriež līdz biezumam, kas ir 1/2 no vēlamā izstarotā viļņa garuma. Jo augstāks ir pārveidotāja frekvence, jo aktīvāks elements ir plānāks. Galvenais iemesls, kāpēc augstas frekvences kontaktu devēji netiek ražoti, ir tādēļ, ka elements ir ļoti plāns un pārāk trausls.
ALTRASONIC pārveidotājs var pielāgot jūsu lietojumprogrammās, atbilst atbilstošam tipam un nodrošināt profesionālu risinājumu.
