什么是壓電超聲波傳感器

發(fā)布日期：2021-11-03 作者：新威電子點擊：

壓電材料作為感知電力設(shè)備放電、振動等信號的關(guān)鍵材料，在電力設(shè)備振動監(jiān)測、放電檢測、探傷、溫度測量、電壓傳感等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。壓電材料在壓電傳感器件中的應(yīng)用多種多樣，其核心在于機械能和電能的相互轉(zhuǎn)換：壓電材料受機械振動、聲波傳導(dǎo)等機械外力作用時晶格形變，引起極化狀態(tài)的變化，輸出傳感電信號，或通過對壓電材料受電場作用產(chǎn)生的形變進(jìn)行測量，來反映電場大小。

聲波信號可較好地實現(xiàn)與電信號的耦合與相互轉(zhuǎn)換。根據(jù)聲波激勵、傳播和耦合方式的不同，壓電聲傳感器可分為壓電超聲傳感器、聲表面波傳感器、電聲脈沖傳感器、壓力波傳感器等。根據(jù)傳感器耦合方式，超聲傳感器可分為接觸式和非接觸式。接觸式超聲傳感器主要用于變壓器、組合電器等大型電力設(shè)備監(jiān)測，非接觸式超聲傳感器則主要用于電力電纜、開關(guān)柜等電力設(shè)備檢測。

根據(jù)國家電網(wǎng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《Q/GDW 11061—2017 局部放電超聲波檢測儀技術(shù)規(guī)范》要求，對于接觸式超聲傳感器（不含前置增益），其峰值靈敏度一般不小于30dB(V/(m/s))，均值靈敏度一般不小于40dB(V/(m/s))，可以測到不大于40dB的傳感器輸出信號；對于非接觸式超聲傳感器，在距離聲源1m時，可以測到聲壓級不大于35dB的超聲波信號。

壓電超聲波傳感器也廣泛應(yīng)用于電力設(shè)備內(nèi)部缺陷檢測，其原理為通過檢測超聲導(dǎo)波在試件中的傳播特性，實現(xiàn)對各種材料試件的宏觀缺陷、組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能變化進(jìn)行檢測和表征，具有靈敏度高、衰減小、可定位的優(yōu)點。

超聲波傳感器