The piezoelectric composite film fa

The piezoelectric composite film fabrication based on a sol-gel spray technique consists of six main steps [16, 17];
(1) preparing high dielectric constant PZT solution, (2) ball milling of the piezoelectric powders in solution down to a submicron size, (3) spraying the slurries from steps (1) and (2) to produce the thin film, (4) heat treating the film to pro-ducea thin solid composite ceramic film, (5) corona pol-ing of the film to obtain piezoelectricity, and (6) painting or spraying of top electrodes to define the IUT active area. The metal substrate serves as the bottom electrode. Steps (3) and (4) are used multiple times to produce optimal film thickness for specified ultrasonic operating frequencies and bandwidth of the IUTs. This fabrication approach enables to achieve the desired sensor configurations conveniently. Typ-ical piezoelectric powders used are PZT or bismuth titanate(BIT). Figure 1a shows an IUT made of a 90 µm thick PZT-c film and deposited onto a 12.7 mm thick steel plate as well as a handheld EPOCH model LT pulser-receiver from Olympus-Panametrics used for the measurements. This par-ticular type of handheld device is used on a daily basis for NDT in industrial environments. It does not have the func-tionality of signal averaging and filtering and only displays the raw ultrasonic measurement data. Performances of IUTs demonstrated with this handheld device confirm their ap-plicability in current industrial NDT and SHM settings. The typical measured values of the piezoelectric coefficient d33, the electromechanical coupling factor Kt, the relative di-electric constant, the density and the L wave velocity on the PZT-c films are 30 ×10 −12 m/V, 0.2, 320, 4400 kg/m 3 and 2200 m/s, respectively. The porosity of the piezoelec-tric films, which are controlled during film fabrication, de-termined the frequency bandwidth of the IUTS. It follows that IUTs presented in this paper do not need backing mate-rial as conventional UT. This backing material may be bulky and, more importantly not adapted to broaden the frequency bandwidth when working on curve surfaces. The diameter of the top silver paste electrode of this IUT was made to 5.5 mm to obtain the maximum signal strength in pulse-echo mode at room temperature. It is noted that the top electrode diameters of IUTs throughout this stud-ies were chosen so that the electrical impedance of the IUT suitably matches that of the pulser/receiver. The measured ultrasonic data in pulse-echo mode is presented in Fig. 1b, where L n is the n th travel of the longitudinal wave through
the plate thickness. The center frequency and the 6 dB band-width of L 2 echo are 14.6 MHz and 14.0 MHz respectively.
In Fig. 1b, a 100 V negative pulse with a pulse width of 35 ns was used, which is the lowest available from the EPOCH LT.
0 dB gain (i.e. no amplification) out of the available 100 dB receiver gain was used. The signal to noise ratio (SNR) of
the L 2 echo is 46 dB. The SNR is defined as the ratio of the highest peak-to-peak amplitude of the first echo (here L 2 )
over that of the surrounding noise. The results obtained with commercial broad bandwidth UTs having a center frequency
of 5 MHz and 10 MHz used at the other side of the steel plate together with the necessary ultrasonic couplant are shown in Figs. 2a and 2b, respectively. The receiver gains used by the EPOCH pulser/receiver were 2 dB and 4.5 dB, respec-tively. These results show that the signal strength of the IUT shown in Fig. 1 is at least as good as those of the two com-mercial broadband UTs. The center frequency and the 6 dB bandwidth of L 2 echo in Fig. 2a are 5.5 MHz and 5.3 MHz
and those in Fig. 2b are 8.7 MHz and 8.1 MHz. The mea-sured bandwidths in percentage over the center frequency in Fig. 2a and Fig. 2b show that the bandwidth of the commer-cial UTs used are close to that of the IUT shown in Fig. 1. Further comments on the sufficiency of the bandwidth of IUTs for given NDT and SHM applications will be given in
the next sections.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ประดิษฐ์ฟิล์ม piezoelectric ประกอบโดยใช้เทคนิคโซลเจลสเปรย์ประกอบด้วยขั้นตอนหลักหก [16, 17];โซลูชัน PZT สูง dielectric คงเตรียม (1) (2) ลูกกัดของผง piezoelectric ในโซลูชันเพื่อขนาดระดับซับไมครอน (3) พ่น slurries จากขั้นตอนที่ (1) และ (2) การผลิตฟิล์มบาง, (4) รักษาฟิล์มกับโป ducea แข็งผสมเซรามิกฟิล์มบาง pol (5) โค-ing ฟิล์มรับทาง ความร้อน และ (6) ภาพวาด หรือหุงตด้านบนเพื่อกำหนดพื้นที่ใช้งาน IUT ฉีดพ่นสารเคมี พื้นผิวโลหะทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรดล่าง ขั้นตอนที่ (3) และ (4) จะใช้หลายครั้งเพื่อสร้างความหนาของฟิล์มที่เหมาะสมที่สุดสำหรับระบุความถี่ในการปฏิบัติงานอัลตราโซนิกและแบนด์วิธของ IUTs วิธีการผลิตนี้ช่วยให้สามารถบรรลุการเซ็นเซอร์ต้องกำหนดค่าบริการ ผง piezoelectric ical ชนิดที่ใช้เป็น titanate(BIT) PZT หรือบิสมัท รูปที่ 1a แสดง IUT ที่ทำเป็น 90 µm PZT ซีฟิล์มหนา และฝากลง 12.7 mm เหล็กแผ่นหนาเป็นยุคที่มือถือรุ่น LT pulser-รับสัญญาณจากโอลิมปัส-Panametrics ใช้สำหรับการประเมิน ชนิดนี้พาร์ ticular อุปกรณ์มือถือจะใช้ประจำวันสำหรับผู้ในโรงงานอุตสาหกรรม มันไม่ได้ tionality func หาค่าเฉลี่ยของสัญญาณและการแสดงเท่านั้น และกรองข้อมูลวัดดิบอัลตราโซนิก ของ IUTs ที่แสดงกับอุปกรณ์มือถือนี้ยืนยัน ap-plicability ของพวกเขาในปัจจุบันอุตสาหกรรมผู้ SHM การตั้งค่าและ ค่าวัดโดยทั่วไปของ d33 สัมประสิทธิ์ piezoelectric ตัวคลัปโดยกว่า Kt ค่าคงของ di-ไฟฟ้าสัมพันธ์ ความหนาแน่น และความเร็วคลื่น L บนฟิล์ม PZT c เป็น 30 × 10 −12 m/V, 0.2, 320, 4400 kg/m 3 และ 2200 m/s ตามลำดับ Porosity ของฟิล์ม piezoelec ทริค การควบคุมระหว่างการผลิตฟิล์ม de-termined ความถี่แบนด์วิธของ IUTS เป็นไปตามที่ IUTs นำเสนอในเอกสารนี้ไม่จำเป็นคู่สำรองยลเป็น UT. ธรรมดา วัสดุสำรองนี้อาจมีขนาดใหญ่ และ ที่สำคัญไม่ปรับขยายแบนด์วิดท์ของความถี่เมื่อทำงานบนพื้นผิวโค้ง เส้นผ่าศูนย์กลางของอิเล็กโทรดวางเงินสูงสุดของ IUT นี้ทำ 5.5 มม.เพื่อรับสัญญาณสูงสุดในโหมดเสียงก้องชีพจรที่อุณหภูมิห้อง ตั้งข้อสังเกตว่า สมมาตรอิเล็กโทรดที่ด้านบนของ IUTs ตลอดทั้งหมาก-ies นี้ถูกเลือกเพื่อให้ความต้านทานไฟฟ้าของ IUT เหมาะสมตรงกับของ pulser/รับ นำเสนอใน Fig. 1b ซึ่ง L n คือ เดินทาง th n ของคลื่นระยะยาวผ่านอัลตราโซนิกข้อมูลวัดในโหมดพัลส์สะท้อนความหนาของแผ่น ความถี่กลางและวงกว้าง 6 dB ของ L 2 สะท้อนได้ 14.6 MHz และ 14.0 MHz ตามลำดับใน Fig. 1b พัลส์ลบ V 100 กว้างชีพจร 35 ns ใช้ ว่าต่ำที่สุดจากยุควอร์เร็นใช้ 0 dB กำไร (เช่นไม่ขยาย) จากกำไรรับว่าง 100 dB สัญญาณต่อสัญญาณรบกวน (SNR) ของสะท้อน L 2 เป็น 46 dB โร้คถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของความกว้างสูงสุดช่วง peak สุดของสะท้อนแรก (ที่นี่ L 2)กว่าที่เสียงรบกวนรอบข้าง ผลได้รับ มีแบนด์วิดท์กว้างพาณิชย์ยูทีเอสมีความถี่ศูนย์ 5 MHz และ 10 MHz ใช้ในด้านอื่น ๆ ของแผ่นเหล็กกับมี couplant อัลตราโซนิกจำเป็นแสดงใน Figs. 2a และ 2b ตามลำดับ กำไรรับใช้ยุค pulser/รับ ได้ 2 dB และ 4.5 dB, respec tively ผลเหล่านี้แสดงว่าความแรงของสัญญาณของ IUT แสดงใน Fig. ที่ดีที่ยูทีเอสบรอดแบนด์ com mercial สอง ความถี่กลางและแบนด์วิดท์ 6 dB สะท้อน L 2 ใน Fig. 2a เป็น MHz ที่ 5.3 และ 5.5 MHzและผู้ที่อยู่ใน Fig. 2b เป็น 8.7 MHz และ 8.1 MHz แบนด์วิธ mea หลากหลายเปอร์เซ็นต์ผ่านความถี่ศูนย์ใน Fig. 2a และ Fig. 2b แสดงที่แบนด์วิธของยูทีเอส commer ซึ่งกันและกันที่ใช้กับที่ IUT แสดงใน Fig. 1 เพิ่มเติม ข้อคิดเห็นบนเพียงพอของแบนด์วิธของ IUTs สำหรับให้ผู้และ SHM จะได้รับในส่วนถัดไป

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การผลิตภาพยนตร์คอมโพสิต piezoelectric ขึ้นอยู่กับโซลเจลสเปรย์เทคนิคประกอบด้วยหกขั้นตอนหลัก [16 17];
(1) การเตรียมความพร้อมการแก้ปัญหา PZT คงสูงอิเล็กทริก (2) การกัดลูกของผง piezoelectric ในการแก้ปัญหาลงไปขนาด submicron (3) การฉีดพ่น slurries จากขั้นตอน (1) และ (2) ในการผลิตฟิล์มบาง (4) การรักษาความร้อนฟิล์มโปร ducea บางของแข็งฟิล์มเซรามิกคอมโพสิต (5) โคโรนาออฟไลน์ออฟไลน์ไอเอ็นจีของหนังเรื่องนี้ ได้รับ piezoelectricity และ (6) ภาพวาดหรือฉีดพ่นบนขั้วไฟฟ้าเพื่อกำหนดพื้นที่ใช้งาน IUT พื้นผิวโลหะทำหน้าที่เป็นขั้วไฟฟ้าด้านล่าง ขั้นตอน (3) และ (4) ถูกนำมาใช้หลายครั้งในการผลิตความหนาของฟิล์มที่เหมาะสมสำหรับการดำเนินงานที่ระบุความถี่อัลตราโซนิกและแบนด์วิดธ์ของ IUTs วิธีการนี้จะช่วยให้การผลิตเพื่อให้บรรลุการกำหนดค่าเซ็นเซอร์ที่ต้องการความสะดวกสบาย ผง piezoelectric Typ-iCal ใช้มี PZT หรือ titanate บิสมัท (BIT) 1a รูปที่แสดงให้เห็น IUT ทำจาก 90 ไมครอนหนาฟิล์ม PZT-คและฝากไปยัง 12.7 มิลลิเมตรแผ่นเหล็กหนาเช่นเดียวกับกาลมือถือรุ่น LT-pulser รับจากโอลิมปั-Panametrics ใช้สำหรับการตรวจวัด ประเภทนี้ตราไว้หุ้นละเจาะจงของอุปกรณ์มือถือที่ใช้ในชีวิตประจำวันสำหรับ NDT ในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม มันไม่จำเป็นต้องบำบัด-tionality เฉลี่ยของสัญญาณและการกรองและแสดงเฉพาะข้อมูลการวัดล้ำดิบ ผลการดำเนินงานของ IUTs แสดงให้เห็นถึงกับอุปกรณ์มือถือนี้ยืนยัน AP-plicability ในอุตสาหกรรม NDT ในปัจจุบันและการตั้งค่า SHM ค่าที่วัดได้ตามแบบฉบับของ D33 ค่าสัมประสิทธิ์ piezoelectric, การมีเพศสัมพันธ์ปัจจัยไฟฟ้า Kt, ญาติ di-ไฟฟ้าคงที่ความหนาแน่นและความเร็วคลื่นใน L-PZT คภาพยนตร์ 30 × 10 -12 เมตร / V 0.2, 320, 4400 กิโลกรัม / เมตรที่ 3 และ 2,200 เมตร / วินาทีตามลำดับ ความพรุนของภาพยนตร์ piezoelec-พรึบซึ่งถูกควบคุมในระหว่างการผลิตภาพยนตร์ de-termined ความถี่ของแบนด์วิดธ์ IUTS มันตามที่ IUTs นำเสนอในบทความนี้ไม่จำเป็นต้องมีการสนับสนุนคู่-เรียลยูทาห์เป็นธรรมดา การสนับสนุนวัสดุนี้อาจจะมีขนาดใหญ่และที่สำคัญไม่ได้ปรับให้ขยายแบนด์วิดธ์ความถี่เมื่อทำงานบนพื้นผิวโค้ง เส้นผ่าศูนย์กลางของอิเล็กโทรดวางสีเงินด้านบนของ IUT นี้ถูกสร้างขึ้นเป็น 5.5 มมที่จะได้รับความแรงของสัญญาณสูงสุดในโหมดชีพจรสะท้อนที่อุณหภูมิห้อง มันเป็นข้อสังเกตที่ขั้วไฟฟ้าขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางด้านบนของ IUTs ทั่วแกนโอบอุ้มนี้ได้รับการแต่งตั้งเพื่อให้ความต้านทานไฟฟ้าของ IUT เหมาะสมตรงกับที่ pulser / รับ ข้อมูลที่ล้ำในโหมดวัดชีพจรก้องจะนำเสนอในรูป 1b ที่ n L นั้น n ครั้งการเดินทางของคลื่นตามยาวผ่าน
ความหนาของแผ่น ศูนย์ความถี่และ 6 dB วงกว้างของ L 2 ก้องเป็น 14.6 MHz และ 14.0 ตามลำดับ MHz.
ในรูป 1 ข 100 V ชีพจรลบกับความกว้างของคลื่น 35 ns การถูกนำมาใช้ซึ่งเป็นต่ำสุดจาก LT กาล.
0 กำไรเดซิเบล (คือไม่มีเครื่องขยายเสียง) จากที่มีกำไร 100 เดซิเบลรับถูกนำมาใช้ อัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวน (SNR) ของ
L 2 ก้องคือ 46 เดซิเบล SNR มีการกำหนดเป็นอัตราส่วนที่สูงที่สุดสูงสุดต่อยอดความกว้างของเสียงสะท้อนแรก (ที่นี่ L 2)
มากกว่าเสียงโดยรอบ ผลที่ได้รับกับ UTs แบนด์วิดธ์ในเชิงพาณิชย์ในวงกว้างความถี่ที่มีศูนย์
5 MHz และ 10 MHz ใช้ในด้านอื่น ๆ ของแผ่นเหล็กร่วมกับ couplant ล้ำจำเป็นที่แสดงอยู่ในมะเดื่อ 2a และ 2b ตามลำดับ กำไรจากการรับใช้โดยกาล pulser / รับ 2 เดซิเบลและ 4.5 เดซิเบล respec-ลำดับ ผลการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าความแรงของสัญญาณ IUT แสดงในรูป 1 เป็นอย่างน้อยดีเท่าที่ของทั้งสองบรอดแบนด์คอมพาณิชย์ UTs ศูนย์ความถี่และแบนด์วิดธ์ 6 เดซิเบลของ L 2 สะท้อนในรูป 2a เป็น 5.5 MHz และ 5.3 MHz
และผู้ที่อยู่ในรูป 2b เป็น 8.7 MHz และ 8.1 MHz แบนด์วิดท์การไฟฟ้านครหลวง-sured ในอัตราร้อยละในช่วงความถี่กลางในรูป 2a และรูป 2b แสดงให้เห็นว่าแบนด์วิดธ์ของ UTs commer-ทางการที่ใช้อยู่ใกล้กับที่ของ IUT แสดงในรูป 1. แสดงความคิดเห็นเพิ่มเติมเกี่ยวกับความเพียงพอของแบนด์วิดธ์ของ IUTs สำหรับรับและการใช้งาน NDT SHM จะได้รับใน
ส่วนต่อไป

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ฟิล์มผสม ผลิตบนพื้นฐานของเทคนิค piezoelectric สเปรย์เจลประกอบด้วย 6 ขั้นตอนหลัก [ 16 , 17 ] ;
( 1 ) เตรียมเป็นฉนวนสูงคงที่ว่า โซลูชั่น ( 2 ) ลูกบอลสีในสารละลายของผง piezoelectric จะเปลี่ยนแปลงขนาด ( 3 ) การฉีดพ่น slurries จากขั้นตอนที่ ( 1 ) และ ( 2 ) เพื่อผลิตฟิล์มบาง( 4 ) รักษาความร้อนฟิล์ม โปร ducea บางแข็งเซรามิกเชิงประกอบภาพยนตร์ ( 5 ) โคโรน่าโดยไอเอ็นจีของภาพยนตร์ที่จะได้รับเพียโซอีเลคทริค และ ( 6 ) การวาดภาพหรือการฉีดพ่นบนขั้วไฟฟ้า เพื่อกำหนดพื้นที่ใช้งาน iut . พื้นผิวโลหะทำหน้าที่เป็นขั้วล่างขั้นตอนที่ ( 3 ) และ ( 4 ) มีการใช้หลาย ๆครั้งเพื่อผลิตความหนาของฟิล์มที่เหมาะสมสำหรับงานที่ระบุความถี่ความถี่และแบนด์วิดธ์ของ IUTs . วิธีการผลิตนี้จะช่วยให้เพื่อให้บรรลุตามที่ต้องการเซ็นเซอร์แบบสะดวก ประเภท iCal piezoelectric ใช้ผงบิสมัทไทเทเนต ( PZT หรือบิต ) รูปที่ 1 แสดง iut า 90 µเมตร หนา pzt-c ภาพยนตร์และฝากไปยัง 12แผ่นเหล็กหนา 7 มม. เป็นมือถือยุครุ่น LT พัลเซอร์รับจากโอลิมปัส panametrics ใช้สำหรับการวัด หุ้นประเภทนี้ ticular ของอุปกรณ์มือถือที่ใช้ในชีวิตประจำวันสำหรับ NDT ในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม มันไม่ได้มี func tionality ของค่าเฉลี่ยสัญญาณและกรองและแสดงดิบอัลตราโซนิกการวัดข้อมูลการแสดงของ IUTs ) กับอุปกรณ์นี้มือถือยืนยัน plicability AP ของ NDT อุตสาหกรรมในปัจจุบันและการตั้งค่า SHM . โดยทั่วไป ค่าวัดของ d33 สัมประสิทธิ์ piezoelectric , KT ปัจจัยการมีเพศสัมพันธ์ electromechanical , ญาติดิ ไฟฟ้าคงที่ , ความหนาแน่นและความเร็วคลื่นผมบน pzt-c 30 × 10 −ภาพยนตร์ 12 M / V , 0.2 , 320 , 4 , 400 กก. / ม. 3 และ 2 , 200 เมตร / วินาทีตามลำดับ ความพรุนของ piezoelec ทริค ภาพยนตร์ ซึ่งจะควบคุมในระหว่างการผลิตภาพยนตร์ เดอ termined ความถี่แบนด์วิดธ์ของ IUTs . มันเป็นไปตามที่ IUTs นำเสนอในกระดาษนี้ไม่ต้องสนับสนุนคู่เรียลเป็น UT แบบปกติ นี้สนับสนุนวัสดุอาจจะเกะกะ และ ที่สำคัญไม่ปรับตัวเพื่อขยายแบนด์วิดธ์ความถี่เมื่อทำงานบนพื้นผิวโค้งเส้นผ่าศูนย์กลางของฝาเงินวางขั้วไฟฟ้าของ iut นี้ได้ 5.5 มิลลิเมตร เพื่อให้ได้สัญญาณแรงสุดในโหมดพัลส์สะท้อนที่อุณหภูมิห้อง มันเป็นข้อสังเกตว่า ด้านบน ขั้วไฟฟ้า ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของแกนนี้ข้าพเจ้าได้รับเลือก IUTs ตลอดเพื่อให้อิมพีแดนซ์ไฟฟ้าของ iut อย่างเหมาะสมตรงกับของพัลเซอร์ / ผู้รับวัดความถี่พัลส์สะท้อนข้อมูลในโหมดที่แสดงในรูปที่ 1B ที่ L n n th เดินทางของคลื่นตามยาวผ่าน
ความหนาของแผ่น ศูนย์ความถี่และ 6 dB วงความกว้างของชั้น 2 ก้องเป็น 14.6 MHz และ 14.0 MHz ตามลำดับ .
ในรูป 1B , 100 V ลบชีพจรกับชีพจรความกว้าง 35 ns ถูกใช้ซึ่งเป็นต่ำสุดที่ใช้ได้จากยุค พ.ต.ท.
0 dB ได้ ( เช่นไม่ขยาย ) ออกจากใช้ได้ 100 dB สัญญาณเข้าใช้ มีอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียง ( SNR )
L 2 ก้อง 46 db ที่ซึ่งหมายถึง อัตราส่วนของแอมปลิจูดสูงสุดสูงสุดของเสียงสะท้อนแรก ( ที่นี่ฉัน 2 )
กว่าที่เสียงรบกวนรอบข้าง ผลลัพธ์ที่ได้กับพาณิชย์กว้าง + มีความถี่กลาง
แบนด์วิดธ์