準(zhǔn)靜態(tài)d33壓電系數(shù)測試儀的校準(zhǔn)需綜合考慮參考標(biāo)準(zhǔn)器選擇、標(biāo)定方法、環(huán)境控制與系統(tǒng)調(diào)整等多方面因素,以下是具體校準(zhǔn)方法:
一、參考標(biāo)準(zhǔn)器的選擇與標(biāo)定
選擇高精度參考壓電樣品:參考標(biāo)準(zhǔn)器的精度直接影響校準(zhǔn)效果,需選用穩(wěn)定性好、已知d33值的壓電樣品(如PZT-5H)。
標(biāo)定方法:
互易法:通過將兩個(gè)壓電元件相互作為激勵源和傳感器,消除部分系統(tǒng)誤差,適用于低成本且對精度要求適中的場景。
激光多普勒vibrometer(LDV)法:利用非接觸式激光測量技術(shù)直接獲取壓電材料的振動位移,進(jìn)而計(jì)算d33系數(shù),適合高精度需求。
二、環(huán)境控制與系統(tǒng)調(diào)整
溫度控制:使用恒溫箱保持實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度穩(wěn)定,避免熱膨脹效應(yīng)影響測量結(jié)果。
濕度管理:通過除濕機(jī)或加濕器調(diào)節(jié)濕度,防止?jié)駳鈱弘姴牧闲阅艿挠绊憽?nbsp;
信號放大器增益校正:設(shè)計(jì)專用夾具或力傳感器,確保每次測量中探頭施加的壓力一致,避免信號放大器增益偏差導(dǎo)致輸出信號失真。
探頭接觸壓力標(biāo)準(zhǔn)化:探頭與壓電材料之間的接觸壓力不穩(wěn)定會直接影響測量結(jié)果,需通過標(biāo)準(zhǔn)化操作確保接觸壓力一致。
三、校準(zhǔn)流程
選擇高精度參考壓電樣品:根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場景和設(shè)備條件選擇合適的標(biāo)定方法。
執(zhí)行標(biāo)定:
若采用互易法,則執(zhí)行互易法標(biāo)定流程。
若采用LDV法,則執(zhí)行LDV法標(biāo)定流程。
調(diào)整實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件:按照上述環(huán)境控制與系統(tǒng)調(diào)整措施,確保溫度、濕度、信號放大器增益和探頭接觸壓力等條件穩(wěn)定。
完成校準(zhǔn)并記錄數(shù)據(jù):在校準(zhǔn)完成后,記錄校準(zhǔn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析,確保校準(zhǔn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
四、校準(zhǔn)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)
遵循校準(zhǔn)規(guī)范:如JJF1732-2018《準(zhǔn)靜態(tài)d33測量儀校準(zhǔn)規(guī)范》,該規(guī)范明確了校準(zhǔn)項(xiàng)目、校準(zhǔn)方法、校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)等要求。
使用標(biāo)準(zhǔn)樣品:在校準(zhǔn)過程中,使用標(biāo)準(zhǔn)樣品對設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定,確保校準(zhǔn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
定期復(fù)校:根據(jù)使用頻率和儀器穩(wěn)定性,定期對測試儀進(jìn)行復(fù)校,確保儀器長期處于準(zhǔn)確可靠的狀態(tài)。