Tubos piezocerámicos tangenciales
La fórmula de distribución de tensión derivada en términos del tranducador cilíndrico de dos capas reveló que el estrés circunferencial del transductor de tubo piezos es mayor que el estrés radial, según los experimentos científicos de la tala de pozos de aceite acústico.
El tubo de cerámica piezoeléctrico polarizado tangencialmente es difícil de lograr la polarización completa y tiene una intensidad de polarización ligeramente mayor, pero cuando funciona en el modo de vibración radial (baja frecuencia), su coeficiente de acoplamiento electromecánico es K33, por lo que su sensibilidad es más alta y porque el Velocidad del sonido V3 es mayor, la frecuencia de resonancia puede ser más baja bajo la misma condición de diámetro.
Aplicación: detección de campo petrolero, camionetas ultrasónicas
Material de cerámica piezoeléctrica : Plis-51 (PZT-5A modificado)
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Piezoelectric elements technical
data:
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Dimensions:
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diameter 25.4mm, wall
thickness 0.254mm, height 25.4mm 8 electrode strips
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Silver width
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2mm
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Thickness Frequency Fr:
|
36KHz ± 5%
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Mechanical Coupling coefficient Keff
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＞0.5
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Dielectric Loss tg δ:
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< 2.2%
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Static capacitance Cs:
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>850pF±12.5%
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Condición de prueba: 25 ± 3 ° C 40 ~ 70% Rh
FR, ZM, KR => Vibración en modo radial
CS Tanδ => Medidor LCR a 1kHz 1 VRMS
Valor típico del rendimiento de los materiales cerámicos piezoeléctricos
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"Soft" PZT materials
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Properties
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PSnN-5
|
PLiS-51
|
PZT-51
|
PZT-52
|
PZT-53
|
PZT-5H
|
PZT-5X
|
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Dielectric Constant
|
ɛTr3
|
|
1600
|
2000
|
2200
|
2400
|
2600
|
3200
|
4500
|
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|
Coupling factor
|
KP
|
|
0.6
|
0.62
|
0.62
|
0.63
|
0.64
|
0.68
|
0.7
|
|
|
K31
|
|
0.35
|
0.35
|
0.35
|
0.35
|
0.36
|
0.38
|
0.4
|
|
|
K33
|
|
0.68
|
0.7
|
0.68
|
0.7
|
0.7
|
0.76
|
0.77
|
|
|
Kt
|
|
0.5
|
0.52
|
0.5
|
0.5
|
0.5
|
0.52
|
0.53
|
|
Piezoelectric coefficient
|
d31
|
10-12m/v
|
-170
|
-197
|
-186
|
-204
|
-227
|
-275
|
-300
|
|
|
d33
|
10-12m/v
|
400
|
450
|
500
|
520
|
550
|
620
|
750
|
|
|
g31
|
10-3vm/n
|
-12
|
-11.1
|
-9.6
|
-9.8
|
-9.9
|
-9.7
|
-7.5
|
|
|
g33
|
10-3vm/n
|
28
|
25.4
|
25.6
|
24.5
|
23.9
|
22
|
18.8
|
|
Frequency coefficients
|
Np
|
|
2000
|
1920
|
1980
|
1980
|
1960
|
1900
|
1960
|
|
|
N1
|
|
1466
|
1407
|
1451
|
1451
|
1437
|
1393
|
1437
|
|
|
N3
|
|
1825
|
1925
|
1900
|
1900
|
1755
|
1550
|
1800
|
|
|
Nt
|
|
2100
|
2100
|
2150
|
2150
|
2150
|
2100
|
2200
|
|
Elastic compliance coefficient
|
Se11
|
10-12m2/n
|
16.6
|
18
|
16.7
|
17
|
17.4
|
18
|
19
|
|
Machanical quality factor
|
Qm
|
|
85
|
80
|
80
|
75
|
75
|
70
|
65
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dielectric loss factor
|
Tg δ
|
%
|
2
|
2
|
2
|
2
|
2
|
2
|
2
|
|
Density
|
ρ
|
g/cm3
|
7.5
|
7.5
|
7.6
|
7.6
|
7.6
|
7.5
|
7.5
|
|
Curie Temperature
|
Tc
|
°C
|
350
|
345
|
270
|
270
|
270
|
230
|
165
|
|
Young's modulus
|
YE11
|
<109N/m2
|
60
|
56
|
60
|
59
|
57.5
|
56
|
53
|
|
Poison Ratio
|
|
|
0.36
|
0.36
|
0.36
|
0.36
|
0.36
|
0.36
|
0.39
|
Las características típicas de PZT suave incluyen:
- Amplia gama de frecuencias en transmisión y recepción (sub-audible, audible, ultrasónica)
- Material de alta salida de salida baja
- Tiempo de respuesta rápido y alta frecuencia
- Alta sensibilidad para uso activo o pasivo
- Capacidad de usar con circuitos de accionamiento de bajo voltaje o alto voltaje
- Buen acoplamiento mecánico y acústico
- Amplia variedad de formas y tamaños que se pueden personalizar para cumplir con requisitos y aplicaciones específicos
- Amplia variedad de composiciones que se pueden seleccionar para cumplir con requisitos y aplicaciones específicos
- La calidad de cada componente PZT se garantiza por un régimen de prueba riguroso. Características como la frecuencia, la capacitancia, la disipación, el acoplamiento, D33 y las propiedades mecánicas se miden y verifican con las especificaciones proporcionadas por nuestras / clientes.
Las aplicaciones típicas de PZT suave incluyen:
·. Exploración submarina (sonar, balizas, imágenes, medidores actuales)
· Aeroespacial (giroscopios, acelerómetros, detección de nivel)
· Productos médicos (flujo sanguíneo Doppler, terapéutica oncológica (ultrasonido enfocado de alta intensidad), imágenes, detección de nivel, herramientas intraoperatorias para la oftalmología (facoemulsificación), descalificación dental, cirugía general, ablación de tejidos, administración de medicamentos, mejora auditiva, detección de burbujas)
· Productos de consumo (cepillos de dientes ultrasónicos, limpiadores de joyas, limpiadores de lentes de contacto, discos duros de la computadora, pantallas táctiles, altavoces integrados, ultrafinos y mejora cosmética)
· Industrial y comercial (sensores de flujo y nivel, limpieza ultrasónica, soldadura ultrasónica, alarmas de intrusión, posicionamiento de agujas de fabricación, dispensación de soldadura, monitoreo de vibraciones de máquinas, detección de burbujas, sonquímica para mejorar la mezcla química)
· Telecomunicaciones (conmutación óptica de líneas de telecomunicaciones, timbres y alarmas, comentarios de los hápticos, cámaras de teléfonos móviles)
· Automotive (controles de asiento eléctrico, sensores de inversión/evitación de colisión, sensores anti-nudos)
· Investigación científica (etapas de posicionamiento nano y herramientas analíticas, microscopía de sonda de escaneo, acústica avanzada)
· Exploración de aceite (sensores de flujo y nivel, monitoreo de la herramienta de taladro de orificio hacia abajo)
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