La performance de plus en plusMatériaux en céramique piézoélectriqueen a fait la classe la plus utilisée de céramiques piézores fonctionnelles. Non seulement utilisé dans les produits industriels et civils, tels que les filtres en céramique, les discriminateurs en céramique, les atténuateurs en céramique dans l'équipement de communication; Transducteurs acoustiques sous-marins et détecteurs de torpilles pour la communication et la détection sous-marines; Le radar, la télévision, les transformateurs en céramique et les dispositifs d'ondes de surface en céramique, mais aussi un grand nombre d'applications dans l'armée, comme la céramique piézoélectrique faite de transducteurs acoustiques sous-marins, peuvent effectuer une navigation sous-marine, une communication, une reconnaissance ennemis, le nettoyage de l'eau ennemie mines pour le travail; La fusée piézoélectrique en céramique piézoélectrique peut enflammer avec précision et tuer des armes telles que le dynamitage des balles. De plus, il est également largement utilisé dans la mesure de précision, la navigation, la détection des défauts ultrasoniques, le nettoyage à ultrasons et le diagnostic ultrasonique. Avec le développement de la technologie de montage de surface (SMT), formant des puces multicouches de fonctionPlaque piézoélectrique de récolte d'énergieLes composants, l'intégration des composants de puce, la simulation intégrée des composants et la multifonction sont progressivement nécessaires. À l'heure actuelle, le numéro le plus chaud des dernières recherches est de savoir comment réaliser l'intégration multifonctionnelle de la céramique piézoélectrique et obtenir un nouveau type de dispositif piézoélectrique intégré, intelligent et miniaturisé.
En tant que lien du couplage électromécanique, les matériaux piézoélectriques peuvent être à peu près divisés en deux aspects: les dispositifs de contrôle de fréquence en céramique piézoélectrique représentés par les résonateurs piézoélectriques et les applications quasi-statiques qui convertissent l'énergie mécanique et l'énergie électrique. Y compris les vibrateurs piézoélectriques et les dispositifs de contrôle de fréquence en céramique piézoélectrique, les transformateurs piézoélectriques, les transducteurs piézoélectriques et les moteurs ultrasoniques piézoélectriques. Dans l'application d'instruments de précision, les transducteurs piézoélectriques et les vibrateurs piézoélectriques sont les plus courants. Ce qui suit est une introduction à divers exemples d'instruments de précision, en se concentrant sur les performances de diverses applications en céramique piézoélectrique.
Transducteurs piézocéramiques à plaques piézoélectriquesont de nombreuses caractéristiques dans l'équipement de détection de précision en raison de leurs caractéristiques subtiles dans la conversion mutuelle de l'énergie mécanique et de l'énergie électrique, c'est-à-dire qu'il y a une rétroaction évidente du signal électrique étant donné une légère déformation mécanique. Les caractéristiques communes de ces applications sont une meilleure précision de mesure, une forte capacité anti-interférence et une large plage d'applications. Il a une bonne perspective d'application dans la détection de petits changements.
Équipement de détection de dégâts de fissure en béton
Les matériaux en béton sont l'un des principaux composants des structures de génie civil. Les fissures sont le principal facteur de dommage à la sécurité des structures en béton. Par conséquent, la surveillance des matériaux en béton est très importante. Les méthodes de surveillance de la santé des structures en utilisanttransducteur en céramique piézoest principalement divisé en méthodes passives et méthodes actives, tandis que ce dernier peut être divisé en méthodes d'impédance mécanique et méthodes de propagation des ondes. Parmi eux, la méthode d'analyse de propagation des vagues a été initialement proposée par la blessure lorsque le matériau composite a été surveillé. La méthode peut surveiller efficacement le délaminage et les dommages à la fatigue dans le matériau composite et a une sensibilité élevée à la fissure dans le métal. S'appuyant sur l'application de cette méthode dans la surveillance composite, les chercheurs ont tenté d'utiliser des céramiques piézoélectriques pour la surveillance de la santé des structures en béton. La céramique piézoélectrique est enterrée dans le béton, et le signal de dommage à la fissure est utilisé pour surveiller les dommages causés par les fissures dans le béton. Une technologie de béton intelligente basée surdisque piézoélectrique cristal piézoélectriquea été établi.
Laéchographie du transducteur piézoélectriqueest enterré dans le béton et est ravi de générer des ondes de contrainte dans le béton. Selon le principe de la méthode des vagues, le capteur en céramique piézoélectrique développé par lui-même est utilisé pour surveiller le processus de dommages causés par les fissures dans le béton. L'indice de dommages définis par la méthode d'analyse des paquets d'ondelettes est utilisé pour calculer les dommages dans différentes conditions de travail. Les résultats montrent que la tendance de changement de l'indice des dommages est en bon accord avec la tendance de développement du signal de surveillance de la jauge de déformation correspondante et de la courbe de déplacement de charge. Surveillance et identification des dommages causés par les fissures. L'équipement de détection des fissures utilisant la céramique piézoélectrique est suffisamment précis pour répondre aux exigences de résolution de la plupart des projets. De plus, la quantité de calcul est relativement faible lors du calcul des paramètres de fissure, ce qui permet considérablement le temps d'ingénierie. Dans les applications pratiques, les fissures abstraites sont transformées en données et images spécifiques, ce qui favorise considérablement la simplification de la conception d'ingénierie. Le même principe peut également être utilisé pour la prédiction du tremblement de terre et la détection de fissures de grands objets. La lacune de cette méthode réside dans le fait que le capteur en céramique piézoélectrique est enterré dans le béton pour obtenir une forme d'onde correspondante, et la détection de petits objets tels que les fissures métalliques est incapable. Et il y a une grande limite pour améliorer la précision.
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