Теория ультразвуковых колебаний как основа построения и применения технических средств получения информации. Воробьев Е.А. - 36 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПб ГУАП | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

36
Вследствие симметрии свойств кристаллов некоторые из пьезомоду-
лей по своему действую могут быть равны друг другу или компенсиро-
вать друг друга. Обратный пьезоэффект может быть охарактеризован
уравнением
()
1,2, ,6; 1,2,3 ,
jjii
dj i
ξ= ∆ = =E …
(58)
где
j
ξ
– компоненты возникающей деформации, заданные подобной
формуле (56) матрицей; ∆E
i
– составляющие вектора напряженности,
но уже приложенного электрического поля.
Эффективность работы пьезоэлемента определяется рядом парамет-
ров, его геометрической толщиной и площадью, так как при резонансе
он обладает повышенной энергетической эффективностью, необходи-
мым напряжением механического и электрического возбуждения, акус-
тической мощностью излучения и т. п.
Эти параметры оказываются исходными при проектировании и кон-
струировании пьезопреобразователей с требуемыми функциональными
характеристиками.
По форме пьезоэлементы могут быть плоские и сферические; для
направленного излучения и приема ультразвука, как правило, применя-
ются плоские преобразователи, конструкции которых оказываются не
сложными, а технология изготовления более простая и, следовательно,
более дешевая.
Приведем некоторые из основных теоретических соотношений, оп-
ределяющих функциональные характеристики плоских пьезоэлементов.
Для обеспечения работы пьезоэлемента в виде пластины в резонанс-
ном режиме необходимо знать частоту собственных колебаний, которая
может быть найдена из приближенного выражения
г.э
,
c
K
f
t
≈
(59)
где t
г. э
– геометрическая толщина пластины элемента; K – постоянная,
зависящая от типа пьезоэлектрика и размеров его конструкции.
В акустических приборах контроля и дефектоскопии чаще всего на-
ходят применение полуволновые и четвертьволновые пьезопреобразо-
ватели, т. е. у которых акустическая толщина пластин соответствует
0,5 или 0,25 от резонансной длины волны в материале пластины.
Конструктивно пьезопреобразователи состоят обычно из двух жест-
ко соединенных пластин, одна из которых изготавливается из пьезома-

Страницы