一种适用于聚合物厚膜压电系数d制造技术

本发明专利技术涉及压电材料性能测试领域，尤其是一种适用于聚合物厚膜压电系数d

【技术实现步骤摘要】
一种适用于聚合物厚膜压电系数d
31
的测量装置


[0001]本专利技术涉及压电材料性能测试领域，具体涉及一种适用于聚合物厚膜压电系数d
31
的测量装置。

技术介绍

[0002]高分子聚合物压电厚膜元件具有质轻、性柔、灵敏、与水介质易匹配等特点，故采用厚膜元件研制的大面积面元水听器具有抗振、耐冲击、高静水压下声电性能稳定和抗高波数噪声的能力，能广泛替代压电陶瓷点元水听器，从源头提升声纳设备的战技指标。聚合物压电厚膜作为一种典型的有机高分子压电材料，是面元水听器的核心敏感单元。面元水听器在水中的接收灵敏度主要与聚合物厚膜材料的静水压压电电压系数g
h
(g
33
+2g
31
)呈正相关，因此准确得到聚合物厚膜的g
h
对面元水听器的性能预报具有重要意义。
[0003]由于厚膜材料的压电电压系数g
33
(d
33
/ε
33
)和g
31
(d
31
/ε
33
)均是通过对应方向上的压电系数与介电常数的比值得到。目前针对压电系数d
33
和介电常数ε
33
的测试方法已比较成熟，可以得到准确的压电电压系数g
33
。由于聚合物厚膜材料横向长度方向上的压电系数d
31
绝对值较低，约为d
33
的三分之一。现有针对聚合物厚膜材料d
31
的测量方法在测试过程中普遍存在较大偏差，无法稳定有效的得到厚膜材料d
31
的准确值。本专利技术正是基于这一背景，根据高分子聚合物材料的性能特点，所设计的方案和测量装置对准确、稳定的测量聚合物厚膜的压电系数d
31
有一定的借鉴意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出了一种测量装置，通过合理的结构设计，使聚合物厚膜材料的横向压电系数(d
31
)的测量变得更加简便、可靠，以满足面元水听器性能预报对聚合物压电厚膜参数测量的应用需求。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种适用于聚合物厚膜压电系数d的测量装置，包括示波器、压电陶瓷、装夹台、夹持组件和施压组件；所述夹持组件包括上夹块和下连接组件；上夹块安装在装夹台上，下连接组件位于上夹块的下侧且下连接组件的上端与上夹块的下端通过厚膜连接；所述施压组件包括施压框和主动施压副；主动施压副设置在施压框的下端；施压框的上端部与下连接组件的下端部通过压电陶瓷连接；所述示波器与压电陶瓷和厚膜均通过导线连接。
[0006]优选的，所述主动施压副包括导轨线、小钢球和大钢球；所述导轨线首端与施压框下端连接、尾端部径向贯穿小钢球与大钢球固接；小钢球在导轨线上与大钢球相对滑动。
[0007]优选的，下连接组件包括下夹块和外卡扣；所述下夹块的下端与外卡扣的上端可拆卸连接；所述厚膜设置在上夹块与下夹块之间。
[0008]优选的，所述上夹块与下夹块均由两块对称的夹板组成；两块夹板之间通过销钉和螺栓连接。
[0009]优选的，所述外卡扣的下壁上开设有第一凹槽；所述施压框上端部开设有第二凹
槽；所述外卡扣与施压框组成链环结构且第一凹槽的位置与第二凹槽的位置相对应。
[0010]优选的，所述外卡扣的下端开设有第一连接孔；所述施压框上开设有第二连接孔；所述第二连接孔位于第二凹槽的上侧。
[0011]优选的，所述压电陶瓷的尺寸与第一凹槽的尺寸和第二凹槽的尺寸相适配。
[0012]优选的，所述外卡扣和施压框均为金属材质。
[0013]优选的，所述导轨线为尼龙线或者PE线。
[0014]优选的，所述装夹台包括自下而上依序设置的底板、支撑杆和上盖板；所述上夹块安装在上盖板上；所述大钢球位于底板的上侧。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本测量装置利用已知陶瓷材料的压电系数d
33
，通过比较法求解待测厚膜材料的压电系数d
31
，具备操作简便、重复性强、测量数据准确等优点。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的实施例一的结构示意图；图2为本专利技术的夹持组件结构示意图；图3为本专利技术的夹持组件细节结构示意图；图4为本专利技术的夹持组件下侧结构示意图；图5为本专利技术的施压组件结构示意图。
[0017]图中：1装夹台，101底板、102支撑杆、103上盖板；2夹持组件、201上夹块、202下夹块、203外卡扣、204螺栓、205销钉、2031第一凹槽、2032第一连接孔；3施压组件、301压块、302连接杆、303内卡扣、304导轨线、305小钢球、306大钢球、3011第二凹槽、3012第二连接孔；4压电厚膜、5压电陶瓷。
实施方式
[0018]以下结合附图详细说明本专利技术的具体实施方式，使本领域的技术人员更清楚地理解如何实践本专利技术。尽管结合其优选的具体实施方案描述了本专利技术，但这些实施方案只是阐述，而不是限制本专利技术的范围。
[0019]具体实施例一：请参阅图1
‑
5的一种适用于聚合物厚膜压电系数d
31
的测量装置，包括：包括装夹台1、夹持组件2和施压组件3；具体地，本测量装置用于测量压电厚膜4和压电陶瓷5表面电压幅值变化，通过比较法求解厚膜材料的压电系数d
31
。
[0020]所述装夹台1由底板101、支撑杆102和上盖板103构成，其材料均采用304号不锈钢材料。底板101的长度200mm，宽度150mm，厚度30mm，底板上端有一M16
×
1.5mm的螺纹孔用于与支撑杆102的上端通过螺栓连接。支撑杆102为直径30mm，高度400mm的圆柱，下端与底板101连接固定。上盖板103长度160mm，宽度100mm，高度20mm，上盖板前端部中间位置开设有安装槽，安装槽由位置对应的上阶梯和下阶梯组成，其中上阶梯的深度50mm、长度31.5mm、宽度为10mm，下阶梯的深度50mm、长度21.5mm、宽度为10mm。
[0021]如图2
‑
图4所示，所述夹持组件2包括上夹块201、下夹块202、外卡扣203、若干螺栓
204和若干销钉205；所述上夹块201和下夹块202均采用304号不锈钢材料，且上夹块201和下夹块202均由两个对称的夹板组成；所述上夹块201的夹板的长度50mm、宽度15.5mm、高度30mm，外侧底部切除了长度10mm，宽度5mm，厚度30mm的部分以方便上夹块201安装在上盖板103的安装槽内；所述上夹块201的两块夹板中间有直径Φ6.5mm的螺纹孔以及直径Φ5mm的销钉孔，使用时，上夹块201的两块夹板先通过销钉进行孔定位，再通过螺栓将两部分拧紧；所述下夹块202的夹板的长度20mm、宽度15mm、厚度40mm，两块夹板中部距离底端18本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于聚合物厚膜压电系数d
31
的测量装置，包括示波器和压电陶瓷，其特征在于：装夹台（1）、夹持组件（2）和施压组件（3）；所述夹持组件（2）包括上夹块（201）和下连接组件；上夹块（201）安装在装夹台（1）上，下连接组件位于上夹块（201）的下侧且下连接组件的上端与上夹块（201）的下端通过厚膜连接；所述施压组件（3）包括施压框和主动施压副；主动施压副设置在施压框的下端；施压框的上端部与下连接组件的下端部通过压电陶瓷连接；所述示波器与压电陶瓷和厚膜均通过导线连接。2.根据权利要求1所述的一种适用于聚合物厚膜压电系数d
31
的测量装置，其特征在于：所述主动施压副包括导轨线（304）、小钢球（305）和大钢球（306）；所述导轨线（304）首端与施压框下端连接、尾端部径向贯穿小钢球（305）与大钢球（306）固接；小钢球（305）在导轨线（304）上与大钢球（306）相对滑动。3.根据权利要求1所述的一种适用于聚合物厚膜压电系数d
31
的测量装置，其特征在于：下连接组件包括下夹块（202）和外卡扣（203）；所述下夹块（202）的下端与外卡扣（203）的上端可拆卸连接；所述厚膜设置在上夹块（201）与下夹块（202）之间。4.根据权利要求3所述的一种适用于聚合物厚膜压电系数d
31
的测量装置，其特征在于：所述上夹块（201）与下夹块（202）均由两块对称的夹板组成；两块夹板之间通过销钉和螺栓连接。5.根据权利要求3所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：解广亚，李峰，郑震宇，廖雪荣，杨旭，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七一五研究所，
类型：发明
国别省市：