超声波测试(检测)用压电换能器的选择与使用

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HKN---1 型单发双收干孔换能器
本型换能器专适用于在各种不同角度的风钻单孔洞内进行声波测试。根据实际工作情况，分 为止水耦合和无水耦合两种测试方式，产品性能优良，工作可靠。换能器亦可作为浅孔单发射双 接收测井探头使用。部分参数如下：
型号 HKN--1
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FSS 系列单发射双接收单孔测井换能器
本系列产品是我公司研制的单井单孔用测试探头，换能器整体设计了一道发射和两道接收水 下换能器，具有发射功率大，接收灵敏度高且一致性能好的特点。换能器采用全防水密封抗压设 计，在深井深孔中也保证工作性能优异，是声波测试工作中广泛应用的优质工具。
为更好的提高接收性能，本系列部分产品可选配置信号放大器。产品参数如下：
可承受 接收灵敏度
前置信号
型号
频率（kHz）
体积（mm）
备注
发射电压（V） （μv/μb）
放大器
FSS--55
20
500--2000
〉20
Φ55×800
可选 测深〉1000M
FSS--45
30
500--2000
〉20
Φ45×800
型号
频率（kHz） 可承受发射电压（V） 接收灵敏度（μV/μb）
探头具体型号见下表：
探头型号 SZ-FSS10
电源电压
DC12V/ AC220V
SZ-FYS10
同上
发射功率 35KW 50KW 40KW 50KW
触发方式 单次/连续/
外触发
同上
换能器体积 1000×32 1000×45 400×32 400×45
说明
单发射双接收 单孔法测试
单发单（多）收 透射法测试
（μV/μb）
20
500--1000
〉20
HKN--2A
20
500--1000
〉20
注：每套换能器出厂电缆标准长度 30M（15m×2）。
体积（mm） Φ30×400 Φ35×400
备注 （测角/测深） 止水耦合方式
360o/15M
无水耦合方式 360o/8M
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压电式传感器系列
YDS 系列压电式速度/加速度传感器 YDJ-D 系列加速度传感器（内置电路型）
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500—1200 500—1200
接收灵敏度 （μv/μb）
〉20 〉20
前置信号 放大器 标准配置 可选
体积（mm）
Φ45×700 Φ60×750
备注
测深>250M 测深>300M
注：发射和第一道接收探头源距从 2M~0.3M 可调。
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〉20
注：可提供 10KHz--100KHz 各种频率等各型产品。也可按客户要求专门设计定制。
体积（mm） Φ65×110 Φ55×110 Φ50×80 Φ30×50 Φ30×50 Φ30×50
TFS-08 型大功率平面换能器
该换能器是一款性能优秀的纵向复合式探头。其突出的优点是发射探头能够承受较高的发射 电压，具有发射功率极大、穿透距离远（在混凝土中>20M）、抗干扰性强、高接受灵敏度的特点。 主要应用于大型超大型混凝土构件、复杂地质构造及岩体岩面等的声学测试，也可应用于超声波 清洗、粉碎等场合。部分参数如下：
FYS--40
20
500--1500
>20
Φ40×300
FYS--35
30
500--1500
>20
Φ32×300
FYS--28
50
500--1000
>20
Φ26×300
说明：每套换能器出厂标准电缆长度 50M。
前置信号 放大器 可选 可选 可选 可选
备注
测深>250M 测深>200M 测深>150M 测深>150M
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大功率超磁致稀土发射系统
全套系统由大功率发射机及配套的稀土超磁探头组成。 该系统主要用作声波和超声波检测的大功率发射（震源），可实现从几公分的岩样甚至到 30 米 左右的混凝土超长距离对测等测试工作。适用于单孔或跨孔测井、锚杆检测等作为大功率发射源， 其发射能量是普通压电换能器的数十倍；亦可作为地震源使用，其安全、一致性极佳。 SZ 大功率声波发射系统其突出的优点： 1. 完美匹配各类声波仪器，使用方法简单方便，可靠性好。 2. 配套的稀土超磁致换能器发射能量极大，探测距离极远，余振短。 3. 配套探头种类齐全。专门研制的接收探头，可基本涵盖各种测试需要。 全系统包括：锚杆测试探头系列、井下单发射双接收测井系列、井下全波列测井系列、井下声 透射测试系列、井下横波测试系列、地面大功率平测探头等，可以满足各类科研生产测试要求。
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稀土超磁致பைடு நூலகம்功率发射系统
SZ-28 大功率发射机 SZ-08 稀土探头系列
压电式换能器系列
FSS 系列单发射双接收单孔测井换能器 FYS 系列声透射法测试跨孔对穿换能器 NS 系列串状接收换能器 TFS 系列平面夹芯式换能器 HKN-1 型单发双收单孔干孔换能器 HKN-2 型单发单收对穿干孔换能器 HFT 系列高频换能器 WH 系列微型换能器 PS 系列横波换能器 YS 型弯曲式接收换能器 YB-2 型增压式换能器 HN-1 型侧向测柱换能器
为了更好地发挥换能器的工作性能，满足不同测试要求，本系列产品可提供普通型（收发共 用）和内置信号前放电路型（单发单收）两种规格，可根据要求选定。产品基本参数如下：
可承受 接收灵敏度 换能器体积
型号
频率（kHz）
发射电压 (V) (μv/μb)
（mm）
FYS--55
10
500--1500
>20
Φ55×300
无水耦合方式 360○/8M
HKN-2 型单发单收对穿式干孔换能器
本产品单独分为发射探头和接收探头，专用于在各种角度的风钻孔中进行跨孔对穿声学测 试。产品机械强度高，工作性能优异。根据不同要求，有两种耦合方式（止水/无水）的换能器产 品供选择。参数如下：
型号 HKN--2
接收灵敏度 频率（kHz） 可承受发射电压（V）
频率（kHz） 50
可承受发射电压 （V）
500--1000
接收灵敏度 （μV/μb）
>20
体积（mm） Φ30×700
HKN--1A
50
500--1000
>20
Φ30×700
注：每套出厂换能器标准电缆长度 30M（10m×3）。其他规格请订货时注明。
备注 （测角/测深） 止水耦合方式
360○/15M
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FYS 系列声透射法测试用对穿换能器
该换能器分为发射型和接收型，是进行声透射法跨孔对穿测试的理想探头。换能器采用特殊 压电晶体材料，其特点是发射功率大，具有较高的接收灵敏度和较好的水平指向性，同时在整体 上采用密封防水设计，以保证换能器可以在深孔中承受一定的压力（>20Mpa）且工作性能优异。
测深〉100M
FSS-02/03 型全波列测井换能器
本型探头为专用于全波列声波测井设计。整体上发射探头与接收探头距离 3M 柔性连接，发射 探头采用专用大功率发射型压电晶体或者稀土超磁致发射振子，接收探头则设计了信号处理电路以 提高接收效果。
型号
FSS-03 FSS-02
频率（kHz）
30 20
可承受 发射电压（V）
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HFT 系列高频换能器
高频换能器是声学研究工作中的常用工具，其品种很多，用途广泛。主要用于各种岩体试件试 块、金属非金属等介质声学参数的测试。该系列换能器均采用生产新工艺，体积小，接收性能好， 短余振，系统灵敏度高，使用十分方便。部分产品参数如下：
型号
频率（kHz） 可承受发射电压（V）
接收灵敏度（μv/μb）
TFS—10
10
500--2500
〉20
TFS—20
20
500--2500
〉20
TFS—30
30
500--2000
〉20
TFS—50
50
500--2000
〉20
TFS—80
80
500--2000
〉20
TFS—100
100
500--2000
接收灵敏度 (μv/μb) >20
换能器体积 （mm） Φ55×300
前置信号 放大器 已配置
备注 测深>250M
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TFS 系列平面喇叭式换能器
本系列产品是一种纵向复合式换能器，分为发射探头和接收探头。其主要特点是换能器机械 强度高，可承受较高的发射电压，发射功率大，接收灵敏度高。产品主要应用于平面测试或对穿 测试，也可应用于大功率超声波清洗、粉碎等工作。本系列产品规格齐全，主要型号参数如下：
超声波检测（测试）常用换能器
作者：Sundance
Http://www.pieic.com
E-mail： sunyxian@gmail.com xiaoxians@yahoo.com.cn
以压电效应实现电能与声能相互转换的器件称为压电换能器。 压电陶瓷换能器由压电陶瓷片和轻、重两种金属组成，在一定的温度下经极化处理后，具有压 电效应。在简单情况下，压电材料受到与极化方向一致的应力 F 时，在极化方向上产生一定的磁场 强度 E，它们之间有一简单的线性关系 E=gF；反之，当与极化方向一致的外加电压 U 加在压电材料 时，材料的伸缩形变 S 与电压 U 也有线性关系 S=dU。 比例常数 g、d 称为压电常数，与材料性质有关。由于 E、S、F、U 之间具有简单的线性关系， 因此我们就可以将正弦交流电信号转变成压电材料纵向长度的伸缩，成为声波的来源；同样也可以 使声压变化转变为电压的变化来接收声信号。
可选
测深〉500M
FSS--40
40
500--1500
〉20
Φ40×800
可选
测深〉250M
FSS--35
50
500--1500
〉20
Φ32×800
可选
测深〉150M
FSS--28
50
500--1500
〉20
Φ26×800
——
1.每套换能器出厂标准电缆长度 50M（50m×3），可提供各源距产品（订货时请说明）。 2.可配置手动绞车。
型号 TFS--08 TFS--08A
频率（kHz） 6.5 6.5
可承受发射电压（V） 接收灵敏度（μv/μb）
500--5000
〉35
500--4500
〉35
体积（mm） Φ85×200 Φ85×200
注：每套换能器出厂电缆标准长度 15M（15m×2），TFS-08A 为接收内置电路式。
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NS 系列串状接收换能器
此型探头由多个接收振子组成换能器串，适用于工程物探中地震层析成像（地震 CT）测试作 为接收换能器使用，接收道数从 2 道~24 道可选。
配合稀土超磁致大功率发射机，换能器内置了信号电路，频响号，接收灵敏度高，工作稳定， 可靠性好。
型号
频率（kHz）
NS—55
10
注：接收道数请订货时注明。
SZ-PS10
同上
35KW
同上
800×50
井下干孔横波测试
SZ-MGS10
同上
50KW
同上
SZ-TFS10
同上
50KW
同上
400×45 400×45
锚杆测试/ 含处理软件
平面声波透射、 反射法测试
标准配置包括：SZ-大功率发射机、控制电缆、SZ-TFS10 稀土发射换能器、专用接收换能器。
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