Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
DE2148555B2 - Cable-shaped piezoelectric element and method of making such an element - Google Patents
[go: Go Back, main page]

DE2148555B2 - Cable-shaped piezoelectric element and method of making such an element - Google Patents

Cable-shaped piezoelectric element and method of making such an element

Info

Publication number
DE2148555B2
DE2148555B2 DE2148555A DE2148555A DE2148555B2 DE 2148555 B2 DE2148555 B2 DE 2148555B2 DE 2148555 A DE2148555 A DE 2148555A DE 2148555 A DE2148555 A DE 2148555A DE 2148555 B2 DE2148555 B2 DE 2148555B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cable
jacket
electrical conductor
piezoelectric material
piezoelectric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2148555A
Other languages
German (de)
Other versions
DE2148555C3 (en
DE2148555A1 (en
Inventor
Jean Saint-Cyr-L'ecole Yvelines Baldy (Frankreich)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Publication of DE2148555A1 publication Critical patent/DE2148555A1/en
Publication of DE2148555B2 publication Critical patent/DE2148555B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2148555C3 publication Critical patent/DE2148555C3/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
    • B06B1/0644Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using a single piezoelectric element
    • B06B1/0655Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using a single piezoelectric element of cylindrical shape
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/46Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/48Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/50Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on rare-earth compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/51Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on compounds of actinides
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/09Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by piezoelectric pick-up
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G7/00Capacitors in which the capacitance is varied by non-mechanical means; Processes of their manufacture
    • H01G7/02Electrets, i.e. having a permanently-polarised dielectric
    • H01G7/025Electrets, i.e. having a permanently-polarised dielectric having an inorganic dielectric
    • H01G7/026Electrets, i.e. having a permanently-polarised dielectric having an inorganic dielectric with ceramic dielectric
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01Manufacture or treatment
    • H10N30/03Assembling devices that include piezoelectric or electrostrictive parts
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01Manufacture or treatment
    • H10N30/04Treatments to modify a piezoelectric or electrostrictive property, e.g. polarisation characteristics, vibration characteristics or mode tuning
    • H10N30/045Treatments to modify a piezoelectric or electrostrictive property, e.g. polarisation characteristics, vibration characteristics or mode tuning by polarising
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/60Piezoelectric or electrostrictive devices having a coaxial cable structure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Processes Specially Adapted For Manufacturing Cables (AREA)
  • Ropes Or Cables (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein kabeiförmiges piezoelektrisches Element, das z. B. ,um Detektieren Messen von Dmckändeningen Schwingungserscheinungen, zum Erzeugen von Ultraschallschwingungen und dergleichen vinvendet werden kann.The invention relates to a cable-shaped piezoelectric element which, for. B. in order to detect L · measurement of Dmckandingen vibration phenomena, for generating ultrasonic vibrations and the like can be used.

^sjsfis^SffiÄ!"vet-SnXheEtaflüsse eis die übliche mitElek "~", enen κδκρβΓ aus keramischem Material. ^ ist ^ infolge der radialen Polarisation für und Detektion egal, aus welcher Rich- ^ J^ ™ messende oder zu delektierende Schwin- ^,Zlcheinung aufgefangen wird. ^^ *; "^lektrisChe Element nach der Erfindung uabΡ"~" ^,„^εη Form aus einem zentralen TTTI !L^ Achse mit der Achse eines zylindri- ^.„Mantels zusammenfällt; ein derartiges Element scnen ^""^ Koaxalkabek kann eine beliebige f· „° aufweisen Als piezoelektrische Materialien ^sP * ka·,^^ erhälüichen keramischen piezoMateriaüen, wie z. B. mit Blei dotiertes f B mit 5 Gewichtsprozent Bleititanat) von Bleititanat und Bleizirkonat in j»^ das sogenannte Bleititanat*> Form tester *y . modifizierter Form, Anw ^ U"g n Fnden eines Kabelstücks dieser Art kann ^ ^ sjsfis SffiÄ "vet -SnXheEtaflüsse ice the usual mitElek" ~ ", enes κδκρβ Γ of ceramic material. ^ ^ is due to the radial polarization for detection and no matter from what RICH ^ J ^ ™ measured or vibration delektierende ^, Zlcheinung is caught. ^^ *; "^ l lectr is C he element according to the invention uab Ρ" ~ " ^," ^ εη shape from a central TTTI ! L ^ axis coincides with the axis of a cylindri- ^. "Jacket ; such an element scnen ^ "" ^ Koaxalkabek can be any · f '° have as piezoelectric materials ^ sP * ka ·, ^^ erhälüichen ceramic piezoMateriaüen such. B. lead-doped f B with 5 percent by weight lead titanate) of lead titanate and lead zirconate in the so-called lead titanate *> form tester * y. mo difizierter form of W ^ U "g n fnd piece of a cable of this type can

A« a*n *esunterSchied zwischen dem mittleren ein Spannungsumc: ssen werden> wenn das A « a * n * there will be a difference between the middle and a voltage reversal> if that

»5 Leiter und aem e ^ mechanisch belastet »5 conductors and aem e ^ mechanically stressed

Kabel an einem oenc gCable on an oenc g

wird. sjnd temperaturempnnd.will. are temperature sensitive .

Aus f"^ bekannt, die eine gleiche Bauart wie 1^f f^^^ ^ 'ErfindungΓ aufweisen, wobei die Elemen^ η«*^ Mmt^md dem mitüeren Known from f "^, which have the same design as 1 ^ ff ^^^ ^ 'invention', where the elements ^ η« * ^ Mmt ^ md the mitüeren

der^Raum ^e s m he p n ulverförmigen Material mit eineni negativen Temperaturkoefnzienten ausgefüllt ist. Unter den in dieser Patentschrift genannten Matenaas lien eibt es auch Materialien mit piezoelektrischen Eigenschaften. Die Elemente nach der US-PS 33 39 164 werde" aber gJ^J Weise po ansiert. g« ®™J^S der the space ^ ^ e s m n p he ulverförmigen material having an I negative Temperaturkoefnzienten is filled. The materials mentioned in this patent also include materials with piezoelectric properties. The elements according to US-PS 33 39 164 are "but gJ ^ J way po ansiert. G« ® ™ J ^ S der

3030th

40 ten Ub-r40th Ub-r radiale Polarisation Ekmenteradial polarization Ekmente

Bestenfalls bestehen sie aus kurzen Stäben mit ecki-At best they consist of short rods with angular

Das furThat for

sä?sä?

teilweise w^^ Metalle ζ B Titan, Kupfer bhpartly w ^^ metals ζ B titanium, copper bh

•fessiss»;sä —*• fessiss »; sä - *

gelöst, daß es aus mindestens einem länglichen elek-solved that it consists of at least one elongated elec-

irischen Leiter besteht, der innerhalb eines aus elek- Metalle ζ B , pIrish conductor is made of elec- Metals ζ B, p

trfcch leitendem Material bestehenden zylindrischen 55 Die Erfindung beziehtTrfcch conductive material existing cylindrical 55. The invention relates

Mantels liegt, wobei der Raum zwischen dem Leiter fahren zurHerstellungSheath lies, with the space between the head drive for manufacture

und dem Mantel zusammengepreßtes Pulver eines ke- lpowder of a kel compressed into the jacket

ramischen piezoelektrischen Materials enthält, dasRamic piezoelectric material that contains radial nolarisiert istis radially nolarized

fahe gfahe g

Irischen Elements nach ^^ξIrish element according to ^^ ξ

fahren ist dadurch gekennzechnet daßdriving is characterized by the fact that

eines aus einem elektrisch leitenden Material beste-one made of an electrically conductive material

Außenmantels kann ein mehr oder weniger korrosionsfestes Element erhalten werden. Durch seine Forin läßt es sich zum Messen und Detektieren von Erscheinungen anwenden, deren Auftrittsstelle zuvor nicht feststeht, wie bei Verkehrszählungen, bei denenOuter jacket a more or less corrosion-resistant element can be obtained. Through his Forin can be used to measure and detect phenomena that have previously occurred is not certain, as is the case with traffic counts, where Materials angebracht ward, wonach von dem erhalte-„en Ganzen der Durchmesser durch( mechanische Be arbeitung zwecks Zusammenpressung,des Pulvers herabgesetzt und das so gebildete kabekormge EIement auf eine Temperatur in der Nahe des Urne-Was attached material, followed by the en erhalte- "whole of the diameter by processing (me ch ani Be specific purpose of compressibility, of the powder and the reduced kabekormge EIement thus formed to a temperature near the Urne-

punktes des piezoelektrischen Materials erhitzt wird, während zwischen dem elektrischen Leiter und dem Mantel eine Spannung zum Polarisieren des piezoelektrischen Materials angelegt wird, *yonach das Material abgekühlt wird.point of the piezoelectric material is heated, while between the electrical conductor and the jacket a voltage to polarize the piezoelectric Material is applied, * after which the material is cooled.

Bei diesem Verfahren werden die an sich bekannten Techniken zum Verkleinem der Querschnittsoberfläche von länglichen Körpern angewendet, b°j denen sich zwischen einem zentralen Leiter und einem Mantel ein elektrisch isolierendes keramisches Material befindet, wie z. B. bei koaxialen Erhitzungskabeln. Diese Bearbeitungen bestehen in Walzen, Ziehen und/ oder Hämmern. Die Füllung kann hierbei aus Pulver oder aus Perlen bestehen, die auf den zentralen Leiter aufgeschoben werden. Zwischen den verschiedenen Bearbeitungen kann gewünschtenfalls das Ganze in dner geeigneten Atmosphäre ausgeglüht werden. Nach erfolgter mechanischer Querschnittsverringerung wird das Element auf eine Temperatur in der Nähe des Curiepunktes des verwendeten keramischen Materials gebracht. Zwischen dem Mantel und dem zentralen elektrischen Leiter wird nun eine derartige Gleichspannung angelegt, daß das piezoelektrische Material polarisiert wird. Diese Polarisation ist radial gerichtet. Beim Bestimmen der Größe der anzulegenden Spannung sollen die folgenden Faktoren berücksichtigt werden: Bei angelegter Polarisationsspannung weist das elektrische Feld zwischen dem Mantel und dem zentralen Leiter in der Nähe des zentralen Leiters seinen Höchstwert auf. Die keramischen piezoelektrischen Materialien weisen einen negativen Temperaturkoeffizienten des Widerstandes auf. Bei Erhitzung auf die Temperatur, bei der Polarisation stattfinden wird, nimmt also der Widerstand des keramischen Materials ab. Daraus läßt sich ableiten, daß vorzugsweise diejenigen keramischen piezoelektrischen Materialien anzuwenden sind, die beim Curiepunkt den höchsten elektrischen Widerstand aufweisen; beim Polarisieren ist die zulässige Feldstärke bei diesen Materialien am höchsten. In diesem Zusammenhang haben sich die oben beispielsweise erwähnten piezoelektrischen Materialien als besonders geeignet erwiesen.In this method, the techniques known per se for reducing the cross-sectional surface applied by elongated bodies, b ° j which are sandwiched between a central conductor and a sheath an electrically insulating ceramic material is located, such as. B. with coaxial heating cables. These operations consist of rolling, drawing and / or hammering. The filling can be made of powder or consist of pearls that are pushed onto the central conductor. Between the different Machining, the whole thing can be annealed in a suitable atmosphere if desired. To mechanical cross-section reduction is carried out the element to a temperature close to the Curie point of the ceramic material used brought. Such a DC voltage is now generated between the jacket and the central electrical conductor applied that the piezoelectric material is polarized. This polarization is directed radially. When determining the amount of voltage to be applied, the following factors should be considered are: When a polarization voltage is applied, the electric field between the jacket and the central conductor near the central conductor to its maximum value. The ceramic piezoelectric Materials have a negative temperature coefficient of resistance. When heated the resistance of the ceramic increases to the temperature at which polarization will take place Materials. From this it can be deduced that preferably those ceramic piezoelectric Materials are to be used which have the highest electrical resistance at the Curie point; when polarizing, the permissible field strength is highest with these materials. In this context the piezoelectric materials mentioned above, for example, have proven to be particularly suitable proven.

Es sei noch erwähnt, daß aus der GB-PS 8 07 019 ein Verfahren bekannt ist zur Herstellung von scheibenförmigen Elementen, gegebenenfalls auch piezoelektrischen Elementen, bei dem ein kabeiförmiges Gebilde ähnlichen Aufbaus wie nach der Erfindung in Scheiben geteilt wird. Während der Herstellung des kabeiförmigen Gebildes wird so honh erhitzt, daß Sinterung auftritt und ein glasartiges Gebilde aus dem keramischen Material entsteht. Ein solches Element ist nicht biegsam. Überdies geht hieraus nicht hervor, daß die Polarisation des Materials in Pulverform wie bei dem erfindungsgemäßen Element beibehalten bleibt.It should also be mentioned that from GB-PS 8 07 019 a method is known for the production of disk-shaped Elements, possibly also piezoelectric elements, in which a cable-shaped Structure of a similar structure as is divided into discs according to the invention. During the manufacture of the Cable-shaped structure is heated so honh that sintering occurs and a vitreous structure from the ceramic material is created. Such an element is not flexible. Moreover, it does not follow from this that the polarization of the material in powder form is maintained as in the element according to the invention remain.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung und eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the drawing and an exemplary embodiment. It shows

F i g. 1 einen Querschnitt durch ein Element in Form eines Koaxialkabels nach der Erfindung,F i g. 1 shows a cross section through an element in the form of a coaxial cable according to the invention,

F i g. 2 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen verschiedenen Druckänderungen und den demzufolge erzeugten Spannungsunterschieden bei einem diesen Druckänderungen ausgesetzten Element gemäß der Erfindung.F i g. Fig. 2 is a graph showing the relationship between various pressure changes and the consequently, stress differences generated in an element subjected to these pressure changes according to the invention.

Das Element nach Fig. i enthält einen durch einen zentralen Leiter gebildeten Kern 1, dessen Achse mit der Achse eines zylindrischen Mantels 2 zusammenfällt, der gleichfalls aus elektrisch leitendem Material besteht. Zwischen dem Mantel 2 und dem Kern 1 befindet sich ein keramisches piezoelektrisches Material, das radial polarisiert ist. Dies ist in der Figur auf übliche Weise durch » + «- und » — «-Zeichen dargestellt, die gerichtete Dipole angeben.The element according to FIG. I contains a core 1 formed by a central conductor, with its axis the axis of a cylindrical shell 2 coincides, which is also made of electrically conductive material consists. A ceramic piezoelectric material is located between the jacket 2 and the core 1, that is radially polarized. This is shown in the figure in the usual way by "+" and "-" signs, specify the directional dipoles.

ις Ausführungsbeispiel ις embodiment

In einem aus Titan bestehenden Rohr (Außendurchmesser 13 mm, Innendurchmesser 10 mm) wurde in der Achse ein zentraler Leiter aus Titan (Durchmesser 3,5 mm) angebracht. Der Raum in demIn a tube made of titanium (outer diameter 13 mm, inner diameter 10 mm) became a central conductor made of titanium in the axis (Diameter 3.5 mm) attached. The room in that

ao Rohr wurde mit einem käuflich erhältlichen Pulver aus einem Strontium enthaltenden Bleititanat-Zirkonat der Zusammensetzung [Sro,q5Pbo 9S(Ti0 47Zr0.s,)O3] bestehenden keramischen piezoelektrischen Materials gefüllt.ao tube was charged with a commercially available powder of a strontium titanate zirconate of the composition [o Sr, Pb q5 o 9S (Ti 0 47 Zr 0. s,) O 3] filled existing ceramic piezoelectric material.

Der Durchmesser des Ganzen wurde auf mechanischem Wege herabgesetzt, bis ein Element mit einem Außendurchmesser von 2 mm, einem Innendurchmesser des Mantels 2 von 1,54 mm und einem Durchmesser von 0,61 mm des Kerns 1 erhalten war.The diameter of the whole was reduced mechanically until an element with an outer diameter of 2 mm, an inner diameter of the shell 2 of 1.54 mm and one Diameter of 0.61 mm of the core 1 was obtained.

Das auf diese Weise erhaltene Element wurde auf eine Temperatur von 300° C gebracht. Zwischen dem Mantel 2 und dem Kern 1 wurde nun eine Gleichspannung von 500 V angelegt. Unter Beibehaltung dieser Spannung wurde das Element auf Zimmertemperatur abgekühlt. Die piefoelektrischen Eigenschaften des auf diese Weise erhaltenen Elements erweisen sich als dauernd bei Temperaturen zwischen — 20 und + 7O0C.
Ein Element nach diesem Ausführungsbeispiel mit einer Länge von 70 cm wurde in ein mit öl gefülltes Rohr gesetzt. Das öl wurde einem Druck unterworfen. Der Druck wurde dann schnell herabgesetzt. Der maximal zwischen dem Mantel und dem Kern auftretende Spannungsunterschied wurde bei verschiedenen Druckänderungen mit Hilfe eines Oszilloskops mit bekannter Impedanz gemessen. Aus F i g. 2, in der als Abszisse die Druckänderung in kg/cm2 und als Ordinate der maximale Spannungsunterschied aufgetragen ist, geht hervor, daß das so erhaltene Signal der Druckänderung proportional ist.
The element thus obtained was brought to a temperature of 300 ° C. A direct voltage of 500 V was then applied between the jacket 2 and the core 1. While maintaining this tension, the element was cooled to room temperature. The piezoelectric properties of the element obtained in this way prove to be permanent at temperatures between - 20 and + 7O 0 C.
An element according to this embodiment with a length of 70 cm was placed in a tube filled with oil. The oil was pressurized. The pressure was then quickly released. The maximum voltage difference that occurred between the cladding and the core was measured at various pressure changes using an oscilloscope with known impedance. From Fig. 2, in which the pressure change in kg / cm 2 is plotted as the abscissa and the maximum voltage difference is plotted as the ordinate, it can be seen that the signal thus obtained is proportional to the pressure change.

Die piezoelektrischen Elemente in Form von Koaxialkabeln nach der Erfindung können unter anderem zum Messen und Detektieren von Druckänderungen, Schwingungserscheinungen und dergleichen,The piezoelectric elements in the form of coaxial cables according to the invention can, among other things for measuring and detecting pressure changes, vibration phenomena and the like,

z. B. beim Kontrollieren des Schwingungspegels von Maschinen, bei Verkehrskontrolle, bei Unterwasserhorchgeräten, verwendet werden. Das Kabel kann auch zum Ει-zeugen von Schwingungen, z. B. Ultraschallschwingungen, verwendet werden; zu diesemz. B. when checking the vibration level of machines, during traffic control, with underwater listening devices, be used. The cable can also be used to generate vibrations, e.g. B. Ultrasonic vibrations, be used; to this

Zweck wird zwischen dem mittleren Leiter und dem Mantel ein geeignetes elektrisches Wechselfeld angelegt. For this purpose, a suitable alternating electric field is applied between the middle conductor and the jacket.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Kabeiförmiges piezoelektrisches Element, dadurch gekennzeichnet, daß es aus mindestens einem länglichen elektrischenLeiter(l) besteht, der innerhalb eines aus elektrisch leitendem Material bestehenden zylindrischen Mantels(2) üegt,wobei der Raum zwischen dem Leiter und dem Mantel zusammengepreßtes Pulver eines keramischen piezoelektrischen Materials (3) enthält, das radial polarisiert ist. .1. Cable-shaped piezoelectric element, characterized in that it consists of at least one elongated electrical conductor (l) consists, which lies within a cylindrical jacket (2) made of electrically conductive material, the space between the conductor and the shell contains compressed powder of a ceramic piezoelectric material (3) which is radially polarized. . 2. Verfahren zur Herstellung eines kabelfonmgea piezoelektrischen Elemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines aus elektrisch leitendem Material bestehenden zyhn- «irischen Mantels (2) mindestens ein drahtförmiger elektrischer Leiter (1) axial angeordnet und in dem freien Raum zwischen dem elektrischen Leiter und dem Mantel ein Pulver eines keramischen piezoelektrischen Materials (3) angebracht wird, wonach der Durchmesser des so erhaltenen Ganzen durch mechanische Bearbeitung zwecks Zusammenpressung des Pulvers herabgesetzt und das so gebildete kabeiförmige Element auf eine Temperatur in der Nähe des Curiepunktes des piezoelektrischen Materials erhitzt wird, während zwisehen dem elektrischen Leiter und dem Mantel eine Spannung zum Polarisieren des piezoelektnsehen Materials angelegt wird, wonach das Material abgekühlt wird.2. A method for producing a kabelfonmgea piezoelectric element according to claim 1, characterized in that within a zyhn- «Irish jacket (2) at least one wire-shaped electrical conductor (1) arranged axially and in the free space between the electrical conductor and the sheath is a powder of a ceramic piezoelectric material (3) is applied, after which the diameter of the whole thus obtained is reduced by mechanical processing for the purpose of compressing the powder and the thus formed cable-shaped element is heated to a temperature in the vicinity of the Curie point of the piezoelectric material, while between the electrical conductor and the jacket a voltage is applied to polarize the piezoelectric material, after which the material is cooled. ?5? 5 aar Fahrrichtung der zu zäblen-Sch seinen Aufbau hat das ernt eine höhere Beständigkeit üsse eis die üblichen mitElekh Maar direction of travel to zäblen-Sch its structure has a higher resistance to harvest use ice cream the usual with elekh M.
DE19712148555 1970-10-06 1971-09-29 Cable-shaped piezoelectric element and method of making such an element Expired DE2148555C3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7036004A FR2109176A5 (en) 1970-10-06 1970-10-06
FR7036004 1970-10-06

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2148555A1 DE2148555A1 (en) 1972-04-13
DE2148555B2 true DE2148555B2 (en) 1975-09-11
DE2148555C3 DE2148555C3 (en) 1976-04-15

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
DK135918B (en) 1977-07-11
CA938380A (en) 1973-12-11
CH531265A (en) 1972-11-30
IT939917B (en) 1973-02-10
NL7113559A (en) 1972-04-10
DE2148555A1 (en) 1972-04-13
JPS5032597B1 (en) 1975-10-22
GB1358168A (en) 1974-06-26
AU3418971A (en) 1973-04-12
AU460766B2 (en) 1975-05-08
DK135918C (en) 1977-12-12
FR2109176A5 (en) 1972-05-26
JPS478022A (en) 1972-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2436705C3 (en) Air depolarization cell
DE3119924C2 (en)
DE383355C (en) A method of manufacturing an electric heating unit of the sheathed wire type
DE1766665A1 (en) Ceramic transducer element and accelerometers formed using such transducer elements
DE2445660C3 (en) Method of manufacturing a high voltage electrical cable
DE2823059A1 (en) TEMPERATURE SENSING DEVICE, IN PARTICULAR FOR DEVICES FOR HEATING OR HEATING FOOD
DE2148555B2 (en) Cable-shaped piezoelectric element and method of making such an element
DE2148555C3 (en) Cable-shaped piezoelectric element and method of making such an element
DE1218072B (en) Secondary electron multiplier and method of manufacturing the multiplier
DE2625356A1 (en) Ceramic insulation for thermocouple blank - has metallic coaxial protection tube forming earthing shell around wire core and ceramic
DE3887027T2 (en) Sensor for measurement by electrical heating.
DE3635787C2 (en) Device for measuring a physical quantity and in particular for measuring distances
DE3012787A1 (en) RESISTANCE TEMPERATURE SENSOR AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
DE3803270A1 (en) Sensor construction
DE102016217663A1 (en) spark plug
DE2554464C3 (en) Electrical resistance
DE3411079A1 (en) SPOOL CORE FOR AN INDUCTIVE, FREQUENCY-INDEPENDENT SWITCHING DEVICE
DE1900970A1 (en) Piezoelectric pressure transducer
DE1077778B (en) High voltage current transformer
DE102019215502A1 (en) Resistor assembly and method of manufacturing a resistor assembly and battery sensor
DE102017113768A1 (en) Thermometer with improved response time
DE291994C (en)
DE102006047069B4 (en) Method for producing a rod-shaped measuring electrode and rod-shaped measuring electrode
DE1021518B (en) Electric tubular heater of great power
AT95458B (en) Process for the manufacture of electric radiators.

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8339 Ceased/non-payment of the annual fee