تعیین مشخصه‌های عملکردی و پایش سلامت پیزوالکتریک به روش تحلیل امپدانسی

شناسایی عیب‌های پیزوالکتریک و مبدل‌های[i] فراصوتی براساس امپدانس الکترومکانیکی یکی از روش‌های پایش سلامت آنها است. در پیزوالکتریک سالم، امپدانس الکترومکانیکی براساس خصوصیات، شکل و ابعاد آن تعیین می‌شود. با هدف شناسایی و پیش‌بینی خرابی پیزوالکتریک‌ها، در این مقاله، یک رویه عملی و موثر برای ارزیابی کیفیت و سلامت پیزوالکتریک‌های مورد استفاده در مبدل‌های فراصوتی توان بالا ارائه شده است. مبنای این رویه‌، بررسی تغییر مشخصات امپدانس الکتریکی قطعه پیزوالکتریک است که مطابق استاندارد قابل اندازه‌گیری است. این رویه برای محققان و سازندگان محصولات پیزوالکتریک قابل استفاده است. نتایج آزمون‌های تجربی نشان داده است که با تحلیل نمودار امپدانسی پیزوالکتریک‌ها به خوبی می‌توان خرابی و عیب در آنها را شناسایی نمود؛ حتی قبل از آن که با چشم قابل رویت باشند. همچنین مقایسه کیفیت سازندگان مختلف پیزوالکتریک و بررسی میزان افت عملکرد پیزوالکتریک کارکرده‌ی سالم نسبت به پیزوالکتریک نو قابل بررسی است.

piezoelectric characterization and health monitoring with impedance analysis method

identifying piezoelectric defects and ultrasonic transducers failure based on electromechanical impedance is one of the methods to assess their health. in a healthy piezoelectric, the electromechanical impedance is determined based on the piezoelectric properties, shape and size. in order to identify and predict the failure of piezoelectric, in this paper, a practical and effective method for evaluating the quality and health of piezoelectric used in high power ultrasonic transducers is presented. the basis of this procedure is to study the change in electric impedance characteristics of the piezoelectric disc, which can be measured according to the standard. this method can be used by researchers and manufacturers of piezoelectric. the results of experimental tests have shown that by analyzing the impedance diagram of piezoelectric, it is possible to identify faults and defects in them; even before they are visible to the naked eye. it is also possible to compare the quality of different piezoelectric manufacturers and to evaluate the performance of a healthy worked piezoceramic compared to a new component.