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压电埋入式检测模块

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    万和雷声

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    •       改革开放以来,大量国外资本涌入中国,为提供更优秀的发展环境,我国加大了对基础设施的建设,在许多大型的建筑设施如高层建筑、桥梁、核电工程、大坝等的建设取得了巨大的突破。建造水平已名列世界前列。这些大型的建筑设施在给人们的生活质量带来极大的便利的同时,其质量、安全问题,也是关系着人们的生产生活能否顺利进行的前题。所以，掌握这些建筑结构的安全状况,从而避免一些不必要的灾难事故的发生,显得日益重要。根据压电材料的电声换能特性可知,压电元件能够实现电能和声能之间的能量互换。依据这一原理,现已研发出成熟的超声检测理论为采用压电埋入式检测模块对混凝土结构进行声检测,压电埋入式检测是在大型建筑混凝土浇灌过程中预先埋入一个以压电材料为核心的特种复合式智能单元。该模块可以对混凝土结构的健康状况进行检测。也可用于以后长期对建筑物结构的监测。为了提高该模块激励声能的效率从而提高检测的准确性,提出了一种将压电陶瓷做成环形状，中间用硅橡胶层填充，外壁使用金属背衬的方法,该方法能将压电陶瓷四周的声能集中到一点从而充分利用声信号能量提高声激励效率。实验表明,该方法能使接收的信息在同距离下压电陶瓷圆片轴向声信号的准确率提高10倍以上。对声信号进行功率谱分析还表明,该结构没有改变声功率谱的主频和主峰区间的频率带宽。

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