Коэффициент связи пьезоэлектрического излучателя

Определенное таким путем к является электромеханическим коэффициентом связи, который характеризует эффективность (к.п.д.) преобразования механической деформации в электрическое напряжение и обратно для данного пьезоэлектрического материала. Следовательно, при сделанных выше допущениях в случае титаната бария напряжение на приемнике составило бы всего около напряжения на излучателе. Однако коэффициент связи йзз, который для ВаТЮз равен 0,43, справедлив только для прутков, возбуждаемых вдоль их оси. В случае тонких пластин, которые обычно применяются для изготовления ультразвуковых излучателей и приемников, следует пользоваться коэффициентом связи /г< для колебаний по толщине. Ввиду поперечных связей, которыми в тонких пластинах обыч- [c.144]

КОЭФФИЦИЕНТ КОЛЕБАНИЙ, СИЛА ЗВУКА, ИЗЛУЧАЕМАЯ НА ЕДИНИЦУ ПОВЕРХНОСТИ, СОПРОТИВЛЕНИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ И КОЭФФИЦИЕНТ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СВЯЗИ РАЗЛИЧНЫХ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ [c.117]

Выражение (142) выведено в предположении малости величин а и у и применительно к излучателю, дающему плоские волны. Первое слагаемое в этом выражении характеризует сопротивление собственно пьезоэлектрического кристалла, а второе слагаемое учитывает влияние среды. При этом выражение —/(т/2) tg(tp/2) в знаменателе представляет собой своего рода коэффициент связи. Если кристалл возбуждается на резонансе, то сг=Х/2, 9=11 и выражение (142) принимает более простой вид [c.157]

Таким образом, величина коэффициента электромеханической связи характеризует собой пьезоэлектрические элементы как электромеханические преобразователи, т. е. как излучатели ультразвука. В табл. 3-7 указаны значения коэффициентов электромеханической связи для кварца, сегнетовой соли и титаната бария, работающих в качестве излучателей. [c.99]

Представленные на рис. 6 изменения модуля Юнга с ростом Од отнесены к его значению при бп =1 кг1см . Зависимость эта соответствует оптимальному подмагничиванию. При = 300 э, т. е. вблизи насыщения, изменений в пределах точности эксперимента установлено не было. Наблюдаемое с ростом Оп уменьшение при Яопт связано с явлением гистерезиса [58, 41]. Это уменьшение тем заметнее, чем больше величина К материала. Для ферритов с большим коэффициентом связи эффект изменения модуля Юнга необходимо учитывать при расчете резонансной частоты мощных излучателей. Величина относительного изменения Е, наблюдавшаяся на ферритах, несколько меньше, чем в опытах Герсона на пьезоэлектрической керамике [60], где это изменение достигало 25% при увеличении амплитуды напряжения до 200 кг1см . Однако следует иметь в виду, что в опытах с керамикой распределение напряжений было однородным, а с ферритами максимальное значение о достигалось только в середине стержня. [c.127]

Ишенсивность, снимаемая с поверхности ультразвуковых излучателей, ограничивается целым рядом факторов например усталостной прочностью материала излучателя и нагревом излучателя вследствие электрических и механических потерь кроме снижения прочности нагрев может уменьшить коэффициент электромеханической связи материала преобразователя. Искусственное охлаждение очень усложняет само устройство и его эксплуатацию, а своей цели достигает не всегда, так как пьезоэлектрические керамические материалы обладают небольшой теплопроводностью и плохо охлаждаются, особенно в толстых слоях. Наконец, при излучении ультразвука в жидкость возникает еш е один ограничивающий фактор — кавитация, на образование которой расходуется значительная часть излучаемой энергии. [c.151]

Применительно к магнитострикци-онным материалам и преобразователям К. э. с. часто наз. коэфф. магнитомеханич. связи. Квадрат К. э. с. равен отношению плотности преобразованной (выходной) энергии к плотности запасённой (входной) без учёта диэлектрич., магнитных и механич. потерь, а также излучения. При этом для приёмников и излучателей входная энергия является соответственно упругой и электрической (магнитной), а выходная — электрической (магнитной) и упругой. Для магнптострик-ционных и пьезоэлектрических материалов с помощью ур-ний состояния (т. н. местных ур-ний) К можно выразить через пьезоэлектрич. и магнитострикционные коэффициенты, коэфф. упругой податливости и диэлектрич. или магнитную проницаемость. Из определения К следует, что относительная разность между значениями диэлектрич. (магнитной) проницаемости механически свободного и зажатого образцов, а также относительная разность между коэфф. упругой податливости электрически (магнитно) свободного и зажатого образцов пропорциональны (электрически зажатый образец пьезоэлектрика имеет разомкнутые, а электрически свободный — короткозамкнутые электроды магнитно зажатый образец магнитострикционного материала имеет короткозамкнутую, а магнитно свободный — разомкнутую обмотку). [c.172]

Пьезоэлектрическая керамика широко используется в настоящее время как материал для изготовления акустических излучателей большой мощности. Кристаллы, которые ранее применялись для этих целей, и значительной мере оттеснены на второй план ввиду ряда присущих им недостатков, связанных с низкой механической прочностью, сравнительно малым коэффициентом пьезоэлектрической связи (и следовательно, узко11 полосой частот), малой диэлектрической проницаемостью (высоким импедансом) [c.302]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...