超声波振子怎么测量好坏
评定一个判断超声波震子好坏，需要从参数和导纳曲线图两方面进行分析：用阻抗分析仪可以评定压电陶瓷片、压电换能器、整个振动系统(换能器加上变幅杆、模具)等各种器件设备的性能优劣。阻抗分析仪提供五种坐标特性图，其中对数特性图对于压电器件的检测有重要的意义。 超声波振子又称超声波振动子，行业内将换能器与变幅杆连接后的整体叫做振动子。超声波振子由压电陶瓷的压电效应实现电能与机械能(声波振动)的相互转换，并通过声阻抗匹配的前后辐射盖块进行放大的器件。 超声波振子由超声波换能器和超声波变幅杆组成。超声波换能器是一种能把高频电能转化为机械能的装置，超声波变幅杆是一个无源器件，本身不产生振动，只是将超声波换能器输入的振动改变振幅后再传递出去，完成了阻抗变换。
利用材料的压电效应(见石英晶体)制成的器件。大多数压电器件的结构由电极、压电片、支架和外壳组成。其中压电片可以是圆片、长条片、棒、圆柱等形状。压电器件的应用范围很广。当电信号频率接近压电片的固有频率时，压电器件靠逆压电效应产生机械谐振，谐振频率主要决定于压电片的尺寸和形状。
基本信息
外文名 Piezoelectric devices
分类 7种
定义 利用材料的压电效应制成的器件
简介
如果频率温度特性也满足要求，即可用来进行稳频、选频和计时。利用这种谐振来产生声波，就构成超声换能器。利用谐振频率随温度或压力而变化的特点，还可制成精度很高的测温计和测力计。在非谐振状态下，利用它的逆压电效应可制成微位移器，利用它的正压电效应又可制成压电引燃和引爆器件。
压电器件的品种繁多，按其用途可分成表1所列的7类。按其使用的材料则可分成压电晶体器件、压电陶瓷器件。压电晶体器件包括石英谐振器、晶体振荡器和晶体滤波器。
压电陶瓷器件主要有陶瓷滤波器、陶瓷变压器、压电陀螺等。
陶瓷滤波器
压电器件
以一个或多个压电陶瓷振子（被覆电极的陶瓷片）通过金属支架固定或用引线焊接，再封入外壳即构成陶瓷滤波器。例如将两个陶瓷振子按图1a作L型连接，可组成双振子陶瓷滤波器。调节串联振子1的谐振频率fr1,使之等于并联振子2的反谐振频率fa2,于是滤波器的衰耗特性就如图1b。当信号频率位于fr1(=fa2)附近时，滤波器导通；当信号频率远离fr1时，滤波器阻断。实际上双振子组成的滤波器特性较差，如果将这个结构看作一节，并组成多节滤波器，则可得到满意的滤波特性。压电器件
陶瓷滤波器的分类如表2。陶瓷材料的机电耦合系数大，适于作宽带滤波器。其相对带宽约为03%～20%，阻带衰减可达60分贝以上。压电器件
陶瓷变压器
压电器件
根据陶瓷片的压电效应和谐振特性来实现电压变换的器件。陶瓷变压器有多种结构形式，但常用的为横向-纵向变压器(图2)。陶瓷片左半部分上下面被覆电极，并沿厚度方向极化，作为输入端，称驱动部分；右半部分的端面被覆电极，并沿长度方向极化，作为输出端，称发电部分。与一般线绕变压器相比，陶瓷变压器的最大特点是适宜在高电压、小电流下应用，故可作为雷达指示管和电视机显像管的高压电源，以及电子复印机、静电集尘机和红外变像管等的高压电源。压电器件
压电陀螺
又称压电角速度传感器，是一种新型的导航仪器，多采用振梁结构形
压电器件
式。它有一根横截面近似方形的金属梁，在梁上粘贴四个压电换能器（图3）。金属梁用恒弹性系数合金材料制成，换能器用高机电耦合系数的陶瓷材料制成。在驱动换能器上输入电信号，借助逆压电效应使金属梁产生以yz平面为中性面的弯曲振动。梁内任意点的速度为vx。若梁同时又以角速度ωz绕z转动，则梁内各点将受到科氏的作用，由此引起以xz为中性面的弯曲振动。这个振动通过正压电效应使读出换能器输出电信号，信号的幅度与角速度ωz成正比，故可用来确定角速度ωz的大小。在梁的另两个面上还粘贴有反馈换能器和阻尼换能器，它们的作用是保持金属的振幅稳定和输出动态特性良好。压电陀螺不存在高速转动部分，因而具有功耗小、寿命长、动态范围宽、体积小和可靠性高等优点。压电器件
压电器件
压电陶瓷器件还有许多种类，应用于各个领域。利用陶瓷的高机电耦合效应、高介电常数和高Q值等特点而设计的压电陶瓷测量器件，能方便地测量以往用其他方法难以测量的参数。例如，可以测量铁道枕木所受的压力、油断路器内的压力、冲击波管内的压力、煤矿坑道支架所受的压力等，也可以测量像继电器的触点和人的脉搏等微小压力。它既能测量动态力也能测量静态力，而且测量范围和精度都比较高。在陶瓷片上附加质量负载，就可制成加速度计。这种加速度计再附以积分电路就可构成振动计，用它可以测量地壳和建筑物的低频振动。在陶瓷圆管上粘接喇叭型金属块，使其振幅增大，可用来测定金属的磨损和进行疲劳试验以及测量薄膜的粘接强度等。此外，压电陶瓷超声换能器在水声和医疗等领域中的应用也日益增多。
发展方向
压电器件的发展方向是：①改进压电器件的温度稳定性；②改善蜂鸣器和送受话器的音质，以适应计算机、自动售货机、电子翻译机等设备的人-机对话的需要;③探索模拟生物功能的高分子压电器件。
芯片水嘴这个名词听起来可能不怎么明白。其实关芯片水嘴就是我们常说的水闸!现在说到芯片水嘴我们就明白了。它在水龙头中起到重要作用。而且芯片水嘴分很多种类质地的，今天我们就来认识下最近新出的陶瓷芯片水嘴。陶瓷芯片水嘴听名字就知道是用陶瓷制造的。陶瓷没比铁做的水嘴那么坚硬，但是它比较好看。所以下面我们来认识一下陶瓷芯片水嘴吧!
介绍
陶瓷片水嘴是一种自清洁防污陶瓷片水嘴，其特征是所述阀体制成只有进水口和出水口的二通结构，阀体的阀座出水口方向呈竖直向下结构，陶瓷片阀芯组件与阀座之间呈倒置安装结构，所述作启闭水嘴用的手轮亦倒置安装在阀芯的阀杆上，装配后，阀体出水部分下缘和手轮上缘之间可共同形成一环形出水口。
本实用新型将二通结构阀体的向下出水部分(即阀座出水口部分)与陶瓷片阀芯、手轮依次从上而下倒置装配并置于同一中心线上，阀体出水部分下缘和手轮上缘共同组成一环形出水口，出水口正好位于手轮正上方，开启水嘴，水会顺着手轮外表面流下，起到自然冲刷作用，让手轮能自然保持干净，不再有二次污染，从而使水嘴具有自洁防污功能。
陶瓷阀芯水嘴的优点
使用寿命长
有关研究表明，陶瓷阀芯经受50万次以上的开关操作以后仍然可以顺畅省力的操作，能够耐久使用。陶瓷阀芯的耐老化、耐磨损、无需维修，保证了运行的稳定性，节约维修费用和劳动强度等等。同时，耐老化和耐磨损也使得陶瓷阀芯的使用寿命远远超过了其他阀芯的使用寿命。
密封性优越
陶瓷材料拉伸强度高、不易变形、耐高温、耐低温、耐磨损、不腐蚀的特性决定了陶瓷材料的优良密封性能。陶瓷阀芯使得水龙头不易渗漏水滴，也达到了环保节水的目的。
要求
1严格按照国家强制性标准《陶瓷芯片水嘴》GB18145-2003本标准规定了陶瓷片密封水嘴(以下简称水嘴)的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和贮存。本标准适用于安装在建筑物内的冷、热水供水管路上，公称压力不大于l0MPa，介质温度不大于90℃条件下的各类水嘴。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修订单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
3凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 1176 铸造铜合金技术条件(GB/T 1176-1987,neq ISO 1338:1997)GB/T 2828 逐批检查计数抽样程序及抽样表(适用于连续批的检查)GB/T 2829 周期检查计数抽样程序及抽样表(适用于生产过程稳定性的检查)GB/T 5593 电子元器件结构陶瓷材料GB/T 6461-1986 金属覆盖层对底材为阴极的覆盖层腐蚀试验后的电镀试样的评级GB/T 7306。
陶瓷芯片水嘴比其他铁质的水嘴好看的多，它的设计大方得体。现在很多水龙头都是安装这种陶瓷芯片水嘴的。它过滤水质比较强，水嘴的流水性也比较快。用起来比较方便快捷。陶瓷芯片水嘴在市场上的价格也不算很贵，而且使用陶瓷芯片水嘴家里的需要安装同样的水龙头才可以使用也可以定期更换的。看了上面对陶瓷芯片水嘴的解释，总算弄明白水闸是怎么一回事了。
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评定一个判断超声波震子好坏，需要从参数和导纳曲线图两方面进行分析：
什么是超声波振子
超声波振子又称超声波振动子，行业内将换能器与变幅杆连接后的整体叫做振动子。超声波振子由压电陶瓷的压电效应实现电能与机械能(声波振动)的相互转换，并通过声阻抗匹配的前后辐射盖块进行放大的器件。
超声波振子由超声波换能器和超声波变幅杆组成。超声波换能器是一种能把高频电能转化为机械能的装置，超声波变幅杆是一个无源器件，本身不产生振动，只是将超声波换能器输入的振动改变振幅后再传递出去，完成了阻抗变换。
1)参数：
用阻抗分析仪可以评定压电陶瓷片、压电换能器、整个振动系统(换能器加上变幅杆、模具)等各种器件设备的性能优劣。用阻抗分析仪分析超声器件设备，最重要的几个参数如下：
Fs：机械谐振频率，即振动系统的工作频率、设计中应尽可能接近期望值，并且必须与电源工作点匹配。
对于清洗机，超声波振子的谐振频率一致性越高越好。
对于塑焊机或超声加工，变幅杆或模具设计不合理的情况下，超声波振子的谐振频率会偏离工作点。
R1：动态电阻，压电超声波振子串联支路的电阻，在相同的支撑条件下越小越好。对于清洗或焊接超声波振子来说，一般在5Ω～20Ω之间。如果太大的话，超声波振子或振动系统工作会有问题，如电路不匹配或转换效率低、超声波振子寿命短。
Qm：机械品质因素，以电导曲线法确定，Qm=Fs/(F2-F1)，Qm越高越好，因为Qm越高，超声波振子的效率越高;但Qm必须与电源匹配，Qm值太高时，电源无法匹配。
对于清洗超声波振子来说，Qm值越高越好，一般来说，清洗超声波振子的Qm要达到500～1000之间，太低的话，超声波振子效率低，太高的话，电源无法匹配。
对于超声焊接或加工来说，超声波振子本身的Qm值一般在500～1000左右，整机系统在1500～3000，太低的话，振动效率低，但是也不能太高，因为Qm越高，工作带宽越窄，电源难以匹配，即：电源难以工作在谐振频率点，设备无法工作。
CT：自由电容，压电器件在1kHz频率下的电容值，此值和数字电容表测得的值是一致的。这个值减掉动态电容C1就可以得到真正的静电容C0，C0=CT-C1。使用时要以电感对C0进行平衡。
在清洗机或超声加工机器的电路设计中，正确地平衡C0可以提高电源的功率因素，使用电感平衡有两种方法，并联调谐和串联调谐。
Fp：反谐振频率，压电超声波振子并联支路的谐振频率，在这个频率下，压电超声波振子的阻抗Zmax最大，如果反谐振阻抗Zmax很低，则超声波振子有问题。
2) 图形
阻抗分析仪提供五种坐标特性图，其中对数特性图对于压电器件的检测有重要的意义。压电超声波振子或振动系统的振动性能可以直接通过对数坐标图进行判断，比较直观，很实用。
正常的情况下，导纳圆为单圆，对数坐标图只有一对极小值和极大值：
异常情况下导纳圆图上出现多个寄生小圆，对数坐标图有多对极小值和极大值：
在以下的情况中，压电陶瓷或换能器的导纳圆与电导曲线会出现异常：
1)换能器在装配时出现晶片裂。
2)压电陶瓷本身有问题，如内部分层。
3)超声变幅杆、模具的设计或装配出现问题。
4)换能器同心度差造成的应力杆周围零件相碰。一般来说，导纳曲线图和参数互相有关联，如果振子的导纳曲线图正常，则R1较低，Qm较高，反之如果振子的导纳曲线图异常，一般R1较大，Qm较小。
对于换能器来说，往往有很多谐振点，第一振动、第二振动、第三振动等等，一般来说，第一振动(一般为厚向振动模式，用户所用模式)与第二振动相隔越远越好，因为第二振动为其他模式的振动(如弯曲、扭转等等)，在第一振动模式工作的时候，第二振动也会产生振动，从而影响换能器寿命，它们隔得越远，影响越小。
