压电陶瓷主要应用在哪些方面?
能量转换,大多数人都很容易理解。例如,电灯把电能转化成为光能和热能;电动机带动水泵把水抽到山坡的梯田上;大坝下的水轮机带动发电机发电,是把机械能转化为电能……但是,你可知道,有一种压电陶瓷,它能使机械能和电能互相转换,为我们做许许多多有益的事情。
100多年前居里兄弟是在研究石英时发现的压电现象。我们在上面提到的压电陶瓷,是一种先进功能陶瓷,它具有压电效应。
那么,什么是压电效应呢?
当你在点燃煤气灶或热水器时,就有一种压电陶瓷已悄悄地为你服务了一次。生产厂家在这类压电点火装置内,设置着一块压电陶瓷,当用户按下点火装置的弹簧时,传动装置就把压力施加在压电陶瓷上,使它产生很高的电压,进而将电能引向燃气的出口放电。这样,燃气就被电火花点燃了。压电陶瓷的这种功能就被称为压电效应。
压电效应的原理是,如果对压电陶瓷施加压力,它便会产生电位差(称之为正压电效应);反之施加电压,则产生机械应力(称为逆压电效应)。如果压力是一种高频震动,则产生的就是高频电流。而高频电信号加在压电陶瓷上时,则产生高频声信号(机械震动),这就是我们平常所说的超声波信号。简言之,压电陶瓷具有机械能与电能之间的转换和逆转换的功能。
压电陶瓷的用途十分广泛。据粗略统计,压电陶瓷至少有20多种用途。
近年来,煤气公司出售的一种新式的电子打火机,就是利用压电陶瓷的压电效应制成的。大家假如在中午要自己把饭菜热一下,你一定有这方面的“经验”:只要用大拇指压一下打火机上的按钮,压电陶瓷即产生高电压,形成火花放电,从而点燃煤气。当压电陶瓷把机械能转换成电能放电时,陶瓷本身不会消耗,也几乎没有磨损,可以长久使用下去。因此,压电打火机使用方便,安全可靠,寿命长。据煤气公司销售人员介绍,一把压电打火机可使用30万次以上。以每年使用3000次计算,约可以使用100年。
地震这一自然现象,一直显得异常狰狞可畏。地球每年发生的地震大约有几百万次,其中人能感觉到的约为几万次,约占1%。20世纪以来,已发生10次破坏性大地震,其中有4次发生在中国。
大地震一旦发生,对人类造成的灾难是毁灭性的。因此,地震预报十分重要。由于压电陶瓷的压电效应十分敏锐,能精确地测出地壳内细微的变化,甚至可以检测到10多米外昆虫拍打翅膀引起的空气振动。所以,压电地震仪能精确地测出地震强度。由于压电陶瓷能测定声波的传播方向,因此,压电地震仪还能告诉人们地震的方位和距离。有压电地震仪来预报地震,人们便可以要安心的生活和学习了。
在军事上,人们在制造穿甲弹的时候,常常把压电陶瓷安装在弹头部位。只要穿甲弹一击中坦克,压电陶瓷产生的高压电就会把炸药点燃而使其爆炸,把坦克炸得粉碎。
另外,通过正压电效应,把机械振动转换为交流电信号,可用来制造压电拾音器、扬声器、蜂鸣器、超声波接收探头等,其中电子音乐贺卡就是利用这种原理的实例。反之,通过逆压电效应,将交流电信号转换为机械振动,可用于制造超声波发射仪、压电扬声器、录像机和录音机的传动装置以及超声波清洗剂。此外,许多高转换效率、高灵敏度的声波发射和接收的压电器件正服役于超声波的水下探测仪,材料的超声波无损探伤仪,探测海洋中鱼群的规模、种类、密集程度、方位和距离,潜水艇位置的水下声纳,超声波断层摄影装置,大功率超声波碎石仪等各种仪器。
压电陶瓷具有加工成型方便、成本低、压电特性便于控制等优点,故应用范围正在不断扩大,前景不可估量。
氧化锆陶瓷柱塞泵是我公司生产的高精度液体陶瓷柱塞泵,该产品计量部件接纳耐磨损,耐腐化、耐高温的新型精密陶瓷质料、超精密加工而成。用质料制成的陶瓷柱塞泵外貌不吸附药物、不与药物产生化学应声、计量精确、利用寿命长,普遍实用于水针剂、冻干粉针剂、口服、外用等液体制剂的灌装计量。
陶瓷柱塞泵机构与原理
A、陶瓷柱塞泵由陶瓷计量部件(包括陶瓷柱塞泵套、柱塞、槽阀计量杆)不锈钢出入液嘴及连接部件等构成。
B、氧化锆陶瓷柱塞泵的事情原理
1、陶瓷柱的向下线性活动,孕育产生负压、吸入液体;
2、陶瓷柱的向上线性活动,孕育产生正压、排挤液体。
陶瓷柱塞泵的良好性能
1、极惰性的金属氧化物,耐酸碱腐化、耐高温、顺应在高温条件下重复消毒灭菌;
2、超高的质料硬度:耐磨损、超长的利用寿命(镀铬钢泵的5-8倍)、极小量的粒子释放。
3、晶体布局表现零孔隙率、质料质密:产品外貌极为光洁,极小的摩擦力、极小的药物残留;
4、极小的热膨胀:柱塞间隙更小,无液可连续运行、灌装精度更高、可实现在线洗濯及灭菌。
陶瓷柱塞泵的装量范畴、利用温度、灌装精度:
1、灌装计量范畴及计量精度:
我公司可生产0.1ml-2000ml的种种泵,尺度产品最大行程在6mm至45mm,计量精度在0.1%~0.5%;
2、陶瓷柱塞泵的事情温度
常用产品计划的事情温度为10-45℃;要是您利用的温度不在此范畴内,您可以致电我公司,我们将依据您提供的参数为您提供办理方案。
3、产品出厂前已颠末气密检测及装在灌装机上举行过灌装精度测试,精度测试要领用注射用水为介质,接纳测重法,谋略平均值,上毛病、下毛病。
4、陶瓷柱塞泵灌装液体粘度利用范畴:
老例产品实用于粘度高达20000cps,不含固态物的流体。
四、选择泵的型号
差别的配置厂家,利用的驱动要领不一样:呆板驱动要领的灌装精度比伺服马达驱动差,为了确保计量精度,我们发起在大计量范畴的3/4以上利用:如泵的装量范畴在5~10ml,那发起在6以上的利用,计量精度更高。
陶瓷柱塞泵的安置及灌装机的联接
为了保障计量精度
1、必须保障与氧化锆陶瓷柱塞泵牢固的灌装机部件水平;
2、必须消除灌装机部件的装置间隙(装置间隙导致行程变革,从而导致计量不准)
3、必须保障活动部件的同轴度(影响泵的利用寿命及装量精度);发起上下端接纳消除磨损的滑动连接要领;
4、由于陶瓷杆与陶瓷塞是精密共同件,间隙很小、发起不混装利用;
5、装机前确保各封密部件不走漏。
陶瓷柱塞泵洗濯与灭菌
1、洗濯步调:
纯化水洗濯干净后,用注射用水冲洗干净;
初次利用、长期安排,用1-3%NAOH浸泡5-15分钟(除热原),用注射用水冲洗干净;
2、灭菌步调:
发起接纳高压湿热蒸汽举行灭菌,灭菌温度121℃.压力0.1MPA,时间30分钟(需议决工艺验证确定)。
3、洗灭菌过细事变:
(1)不得利用含氟的化学溶液与不锈钢打仗,以防腐化不锈钢件;
(2)洗濯时不能再高出40℃热水中拉动陶瓷计量部件的陶瓷柱、陶瓷塞,应将陶瓷塞离开举行洗濯;
(3)洗濯进程中不能互换陶瓷杆与陶瓷塞;
(4)灭菌时应将旋转阀、陶瓷塞、计量杆离开放在专用洗濯灭菌箱中,发起将陶瓷杆、陶瓷塞垂直吊挂举行湿热灭菌;灭菌后应待在泵体温度降到室温,才气举行安置操作;泵体温度降到室温前,应克制骤冷导致泵体裂开及变形;
(5)如陶瓷泵体与药液打仗部位有黄色污垢,可用10%草酸浸泡0.5-1小时,再用注射用水冲净;
(6)由于陶瓷的硬度大于不锈钢,陶瓷与不锈钢打仗能使陶瓷外貌粘附上不锈钢,不能打扫?失,大概会导致柱塞泵运行不顺畅或不能活动,导致破坏。发起洗濯及灭菌时利用非金属质料(如四氟乙烯)做为娣湃萜鳌
(7)当标塞套、柱塞、槽阀从呆板上卸下倒霉用时,请讲在柱塞套竖直放,柱塞槽阀则用绳栓住靠重力竖直在空中,以防变形。
压电陶瓷换能器的工作原理是一种人工焙烧制造的可应用于多领域的多晶材料。通过外加电场和外部施加压力的作用,使材料的外部弹性形变和内部电级化发生相互转换,称为电致伸缩效应。烧结而成的铁电体通过电场的极化处理,让杂乱的内部极化现象变得规律有序,产生压电特性。
扩展资料:
由于超声技术的非接触性等优点,尝试把压电陶瓷超声换能器应用在液体浓度检测系统当中。系统中的芯片采用的是Spartan 3E系列FPGA。压电陶瓷换能器在其中担当着发射信号和接收信号的重要功能。把换能器产生的一定频率和幅值的超声信号通过发射电路打入液体内部,经过液体对信号的衰减,从接收换能器端可以接收到带有液体浓度信息的信号。
再通过声衰减法的分析,有效得出液体的近似浓度。系统的软件设计包括主程序,超声测量程序,脉冲控制程序,脉冲收发程序,ADC采集控制程序以及时钟和报警程序。