大功率压电换能器的设计  

The design principle of larger power piezoelectricity transducer

作　　者：乔惠忠[1] 潘恕[1] 沈建国[2] 张宏敏[2] 

机构地区：[1]黄河水利科学研究院,郑州450003 [2]天津大学,天津300072

出　　处：《地球物理学进展》2006年第2期625-629,共5页Progress in Geophysics

基　　金：国家自然科学基金(50479070)项目资助

摘　　要：为了解决截渗墙等形体复杂的混凝土结构及岩体的质量检测问题,开展了声波相控震源初步研究工作.声波相控震源的设计和制作需要发射功率比较大,余震比较短的发射换能器.设计制作这类换能器除了选择电-声转换系数比较大的压电材料和几何尺寸外,还有一个重要因素就是换能器背衬的设计.将所测介质与换能器合在一起,本文用一维多层介质声波传播的物理模型进行研究,用所测介质位移的透射系数分析换能器背衬参数对换能器发射效率的影响.计算了背衬参数改变时位移透射系数随频率的变化曲线.在1kHz附近,背衬长度对透射系数影响比较大.以计算结果为指导,设计制作了四个大功率压电换能器,在黄河堤防截渗墙进行了实验,测量波形中有多个幅度比较明显的后续波,为进一步分析截渗墙特征提供了基础.In order to get a lager vibration power, a multi-layer medium physical model of 1-D is introduced to study a transducer with an added layer. The displacement transmission coefficient is calculated as changing the added layer parameters. This article concludes that the length of the added layer is important. Based on the calculating results, 4 transducers are designed and tested in yellow River. The frequency is near lkHz, and some reflect waves are obtained.

关 键 词：功率 压电换能器 后背衬 透射系数 

分 类 号：P631[天文地球—地质矿产勘探]