Utilizare - traductor piezoelectric - The Big Encyclopedia of Oil and Gas, articol,
Utilizare - traductor piezoelectric
Utilizarea traductoarelor piezoelectrice ca traductoare de deplasare este posibilă numai în cazurile în care forțele asociate mișcării sunt suficient de mari astfel încât forțele necesare pentru deformarea elementelor traductoarelor să poată fi neglijate. Deoarece această poziție este rară, acești traductoare sunt utilizate în mod obișnuit acolo unde rezistența lor elastică poate fi exploatată, cum ar fi în accelerometre, contoare de cuplu și contoare de presiune. Gradul ridicat de rigiditate al acestor materiale le face excepțional de potrivite pentru traductoare care necesită frecvențe naturale foarte înalte. Acceleratoarele cu titanat de bariu pot obține frecvențe naturale de la 1000 la 30.000 Hz. [1]
Atunci când se folosesc traductoare piezoelectrice ca receptori pentru măsurători de atenuare a sunetului în medii neomogene, apar artefacte, cunoscute sub numele de erori de compensare de fază (vezi Sec. În acele sisteme cu bandă îngustă care utilizează receptoare insensibile la fază care răspund la puterea radiației, această sursă de erori este absentă. Se folosește de obicei metoda de introducere a probei, iar rolul lichidului de referință îl joacă apa. Atunci când se lucrează cu astfel de dispozitive, este necesar să se excludă erorile asociate cu degazarea ultrasonică a probei și a lichidului de contact, cu fluxuri acustice în lichidul de contact, precum și cu o modificare a plutirii țintei radiometrului sub acțiunea încălzirii ultrasonice.Cu toate acestea, metoda presiunii radiației s-a dovedit că oferă cele mai consistente și precise date privind atenuarea sunetului în țesuturile mamiferelor [2] .
Când utilizați traductoare piezoelectrice, care sunt active-sarcină capacitivă, o inductanță de compensare este conectată în serie sau paralel la convertor. Rețineți că funcționarea generatorului fără compensarea componentei reactive a sarcinii este echivalentă cu funcționarea pe o sarcină neconfigurată. Acest lucru duce la o scădere bruscă a puterii de ieșire a generatorului și practic elimină efectul sudării. Frecvența circuitului trebuie să fie egală cu frecvența de rezonanță a circuitului de sarcină și a sistemului oscilator mecanic. [3]
Situația este mai gravă cu utilizarea traductoarelor piezoelectrice, în care, cu creșterea frecvenței 2 3, scade și k. [5]
Dispozitivul Udar-7 se bazează pe utilizarea traductoarelor piezoelectrice. Semnalul de la IP este alimentat la intrarea unui amplificator de potrivire, realizat pe un efect de câmp și tranzistori bipolari cu feedback negativ profund. Impedanța de intrare a amplificatorului de potrivire este 0 8 TΩ; dispozitivul conține un bloc de rezervoare de scară comutabile. În amplificator, semnalul se ramifică în două căi. Prima cale conține un amplificator-invertor și un amplificator de putere conceput pentru a excita galvanometre oscilografice de tip M004-7 sau un osciloscop cu fascicul catodic. A doua cale conține un filtru activ trece-jos cu patru frecvențe de tăiere comutabile, un amplificator intermediar, precum și blocuri ale unui invertor-amplificator și un amplificator de putere similar cu prima cale. De la amplificatorul de putere al celei de-a doua căi, semnalele sunt transmise unui osciloscop cu fascicul de lumină sau fascicul catodic, precum și către un dispozitiv de memorie internă. Acest lucru vă permite să observați citirile tensiunii de vârf timp de câteva secunde sau să le măsurați cu un voltmetru digital, ale cărui citiri pot fi stocate pe termen nelimitat. [6]
Mulți străinidispozitivele se bazează pe utilizarea traductoarelor piezoelectrice, care sunt compacte, au sensibilitate scăzută la câmpurile magnetice externe și sunt capabile să funcționeze într-o gamă largă de viteze de mișcare a sondei. [8]
Multe dispozitive de atelier străine se bazează pe utilizarea traductoarelor piezoelectrice, care au o compactitate de neegalat, sensibilitate scăzută la câmpurile magnetice externe și operabilitate într-o gamă largă de viteze ale sondei. [9]
Principiul de funcționare a unor astfel de manometre se bazează pe utilizarea traductoarelor piezoelectrice sau a manometrelor. În manometrele cu traductoare piezoelectrice, o placă de cuarț este folosită ca element sensibil. Cuarțul are un efect feroelectric, adică. sub acțiune mecanică asupra unei plăci de cuarț, pe planuri opuse ale plăcii se formează sarcini electrice de semn opus. Mărimea sarcinii emergente este direct proporțională cu valoarea forței care acționează asupra plăcii, i.e. valoarea presiunii. [unsprezece]
Echipamentul existent (detectoare de defecte cu ultrasunete de tipul UD2 - 12, UD-10UA, DUK-66PM) face posibilă implementarea acestei metode PC. Dificultatea constă în imposibilitatea utilizării traductoarelor piezoelectrice standard, care sunt echipate cu detectoare de defecte cu ultrasunete, din cauza designului complex al arborelui și a lipsei traductoarelor piezoelectrice cu unde de suprafață în serie. [12]
Din formula (10.6) se poate observa că la co 0 sensibilitatea traductorului este egală cu zero. Acest lucru se explică prin faptul că tensiunea de pe fețele elementului piezoelectric sub influența unei forțe constante rămâne neschimbată numai în absența scurgerii de sarcină prin rezistența atât a cristalului în sine, cât și a sarcinii. Deoarece această condiție este echivalentă cu cerințarezistență infinit mare a căilor de scurgere a sarcinii, atunci utilizarea traductoarelor piezoelectrice pentru măsurarea forțelor statice este foarte dificilă. [13]
Răspunsul de fază rezultat al generatorului și al convertorului, compensat de capacitatea de reacție curentă cu o buclă de reacție deschisă, este prezentat în fig. 3 - 65, a. Caracteristica nu ține cont de rezonanțe laterale. Din luarea în considerare, este clar că un astfel de sistem nu poate fi excitat. Cel mai indicat este să folosiți un filtru trece-bandă obișnuit ca un astfel de corector de fază. Schema de reglare automată a frecvenței este aplicabilă și atunci când se utilizează traductoare piezoelectrice. [14]