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中华人民共和国国家标准压电陶瓷电场应变特性测试方法国家技术监督局批准实施主题内容与适用范围本标准规定了压电陶瓷在外电场作用下静态应变和动态应变的测试方法本标准适用于压电陶瓷场应变曲线的测量并可通过应变曲线来计算压电陶瓷元件单位电场下的形变量引用标准压电陶瓷材料性能测试方法常用名词术语压电陶瓷材料性能测试方法圆片的径向伸缩振动长条的横向长度伸缩振动术语和符号本标准所采用的符号定义及术语符合的规定动态法测量压电陶瓷试样在谐振状态下应变的方法测试方法测试条件正常大气条件温度湿度大气压力测试时的环境温度不同材料的同一组样品在测量过程中所处环境的温度变化应控制在内测试样品静态测试用样品可采用矩形或圆柱形试样动态测试用样品按不同振动模式样品做成符合规定的尺寸使试样的基音频率与使用的测振仪的频率范围相适应激光干涉法方法原理概要利用光干涉原理使压电陶瓷试样在外加电场作用下产生形变位移通过对物光进行调制使干涉条纹变化从而得到被测物体形变值测试设备可调式高压直流电源电压范围纹波系数不大于压电陶瓷试样常规测试设备按中条规定迈克尔逊激光干涉仪分辨率贝塞尔函数高频激光干涉测振仪或同样精度的其他测振仪振幅测试范围测试精度测试程序静态法测试安装样品将被测样品一端垂直地粘紧在一刚性质量块上然后将一根面积很小的平面全反射镜垂直地粘紧于另一端面中心处小镜直径不大于厚度约测量首先调整迈克尔逊干涉仪处于正常工作状态然后将样品接入直流电压源电路按条纹整数变化规律缓慢调节电压升压降压反向升压降压观察干涉条纹的移动并计算移动的条纹数注在电压回到零时可能存在剩余条纹即剩余形变应变的计算根据条纹数的改变按式式计算相应的形变和应变式中一定电压作用下试样产生的形变量一定电压下读得的移动条纹数激光波长一定电压作用下试样产生形变时相应的应变量试样被测方向上的长度动态法测试安装样品将样品牢固地安装于专用测试夹具中要夹持在式样中心点处节点在样品被测端面上粘结一小面积的平面全反射镜小镜直径不大于厚度约调整高频激光干涉测振仪将夹具上的样品置于测振仪的测量光路中调整光路及其他需用的仪器使它们处于正常工作状态之中测量待测振仪稳定后开始测量根据被激励的不同振幅值在大于或等于时可采用法小于时可采用最大值法施加于样品上的激励电场信号和幅值需满足的要求在每次测量时要快速进行电感法测量静态形变电感法测量静态形变见附录补充件电容法测量静态形变电容法测量静态形变见附录补充件测试结果的计算和评定作出被测样品的静态应变和外加直流电场之间的关系曲线作出在谐振状态下基频振幅与激励电压之间关系曲线结果也可列表显示附录电感法测量压电陶瓷的静态形变补充件测试条件按条要求方法原理概要利用电感测微仪接触被测物被测物产生形变时将改变测微仪探头中的电感量从而达到测量形变的目的测试样品按条要求测试仪器设备及要求电感测微仪测量范围分辨率直流电压源电压范围精度测试程序将被测样品固定在测试台上调节电感探头位置使之与被测试样表面接触调零后即可进行形变测量缓慢连续调节直流电压升高下降反向升高下降记录相应电压值下的形变量至此完成了一次循环测量应变的计算对被测样品任一方向用电感测微仪可直接测出任一电压作用下产生的相应形变值用公式计算出不同电压作用下的应变值试验结果的计算和评定按和条规定附录电容法测量压电陶瓷的静态形变补充件测试条件按条方法原理概要利用电容式测微仪使被测物与该测微仪的探头构成电容的两个极板当被测物产生形变时将改变两极板间的距离从而达到测量形变的目的测试样品按条要求测试仪器设备及要求电容式测微仪测量范围分辨率直流电压源电压范围精度测试程序将被测样品固定在测试台上调节电容测微仪探头与被测试样表面之间的距离使其在测微仪的有效测量范围之内固定好探头将测微仪调零后即可进行形变测量缓慢连续调节直流电压升高下降反向升高下降记录相应电压值下的形变量至此完成了一次循环测量应变的计算对被测样品任一方向用电容测微仪可直接测出任一电压作用下产生的相应形变值用公式计算出不同电压作用下的应变值试验结果的计算和评定按和条规定附加说明本标准由中国船舶工业总公司提出本标准由中国船舶工业总公司所负责起草厂所科学院声学所天津大学电子部所等单位参加本标准主要起草人俞锁龙