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投入式液位變送器壓電介質(zhì)可分為三類:(1)石英晶體(天然,單晶體);(2)壓電陶瓷(人工制造,多晶體)5(3)高分子壓電材料。
1石英晶體
石英晶體是一種天然形成的性能極為優(yōu)異的單晶體壓電材料。它具有穩(wěn)定性好、可靠性高、響應(yīng)速度快、壓電常數(shù)冉然變化竄低(在20—2006c時(shí),僅為一o flOOlfC)等特點(diǎn),廣泛用于制作標(biāo)準(zhǔn)傳感器以及高精度傳感器。
2壓電陶瓷
投入式液位變送器壓電陶瓷是一種人工合成的多晶體壓電材料,內(nèi)部具有大量微觀極化區(qū)。無(wú)外電場(chǎng)作用時(shí)。久久儀表各極化區(qū)在晶體中早雜散狀、極化方向各異,田此』E電陶瓷甲時(shí)呈電中性。當(dāng)施加外電場(chǎng)時(shí),極化方I自統(tǒng),此時(shí)同繞原于核的電子獲得動(dòng)能,脫離原子核束縛成為自由電子。這些自由電子和失去電子顯正電性的原子核在外電場(chǎng)作用下連漸形成內(nèi)部微弱勢(shì)壘電場(chǎng)。從電[學(xué)理論可知,微觀L所謂勢(shì)壘電場(chǎng)就是“兩側(cè)堆積電性各異電子組成的作用范圍”,宏觀上表現(xiàn)為壓電粥瓷表而旱現(xiàn)大量電荷。
投入式液位變送器壓電陶瓷不同丁自然界其他電介質(zhì),在外電場(chǎng)失去時(shí),其內(nèi)部極化區(qū)仍存有f&強(qiáng)剩余極化強(qiáng)度,如沿極化方向施加外力,其表面也能產(chǎn)生電荷。換句話說(shuō),壓電陶瓷也具有壓電效應(yīng)。
常用的壓電陶瓷有鋯鈦酸鉗系列壓電陶瓷(PZ2r)、非鉛系壓電陶鷺等。
3高分子壓電材料
高分子壓電材料是近年來(lái)發(fā)展較快的一種新型壓電材料。它的特點(diǎn)是壓電常數(shù)較高,如聚偏二氟乙烯(PvR或Pv講)的壓電常數(shù)比壓電陶瓷高十幾倍,其輸出脈沖電壓可直接驅(qū)動(dòng)CMDS集成門電路。
這種材料質(zhì)地柔軟,可以拉伸成薄膜或套管狀。另外,價(jià)格便宜.不易破碎。具有防水性。其測(cè)茴范圍可達(dá)80dB。頻響范圍從0 1 Hz直至l09Hz。可見(jiàn)它是一種較為理想的電聲材料。
高分子壓電材料的投入式液位變送器.作溫度適用范圍為100"C以下,機(jī)械強(qiáng)度較低,不耐紫外線照射。
壓電元件表面產(chǎn)生電荷,依電路學(xué)角度可等效為一個(gè)電荷發(fā)生器。當(dāng)壓電材料表面積聚電荷時(shí),又可等效為以壓電材料為介質(zhì)的電容器。F面以電荷發(fā)生器與電容器并聯(lián)形式來(lái)舟紹測(cè)量轉(zhuǎn)換電路。
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