DB52T 862-2013 压电陶瓷雾化元件详细规范

ICS31.140L90DB52贵州省地方标准DB52/T862—2013压电陶瓷雾化元件详细规范Detailspecificationforpiezoelectricceramicatomizatiogelement2013-12-06发布2014-02-01实施贵州省质量技术监督局发布DB52/T862—2013I目次前言................................................................................II1范围..............................................................................12规范性引用文件....................................................................13术语和定义、符号及型号命名........................................................14技术要求..........................................................................25试验方法、检验规则................................................................36标志、包装、运输、贮存............................................................8DB52/T862—2013II前言本标准按GB/T1.1—2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。请注意：本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由贵州省机械电子产品质量监督检验院提出并归口。本标准起草单位：贵州省机械电子产品质量监督检验院、贵州振华红云电子有限公司。本标准主要起草人：张田才、杨朝辉、吴红云、李庆、张玉芬、樊顺华、江涛、章俊华、龚洪宾、李钢、张宁。DB52/T862—20131压电陶瓷雾化元件详细规范1范围本标准规定了压电陶瓷雾化元件的技术要求、试验方法、检验规则，以及标志、包装、运输和贮存。本标准适用于各种压电陶瓷雾化元件研发、生产、检验、采购和使用。2规范性引用文件下列标准中的条款通过在本标准中的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T191包装储运图示标志GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T2423.3电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Cab:恒定湿热方法GB/T2423.6电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Eb和导则：碰撞GB/T2423.10电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc:振动(正弦)GB/T2423.17电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ka：盐雾GB/T2423.22环境试验第2部分：试验方法试验N：温度变化GB/T2828.1计数抽样程序GB3389.1铁电压电陶瓷词汇3术语和定义、符号及型号命名GB3389.1中确立的术语和定义、型号命名和符号适用于本文件。压电陶瓷雾化元件是利用压电效应将电能转换为机械能的一种电子元件,由铌锑—锆钛酸铅三元系压电陶瓷材料制备，利用逆压电效应的原理，通过高频振动使液体产生雾化。3.1型号命名3.1.1压电陶瓷雾化元件的型号命名由五部分组成（见方框图）第五部分：电极形状第四部分：工作频率，单位：kHz第三部分：形状第二部分：结构尺寸,单位：mm第一部分：压电陶瓷雾化元件DB52/T862—201323.1.2各部分代表的含义第一部分：用“WH”表示“压电陶瓷雾化元件”；第二部分：用阿拉伯数字表示结构尺寸。对于圆形产品，显示其外径和厚度尺寸，对于圆环形产品显示其外径、内径和厚度尺寸；第三部分：用字母表示压电陶瓷雾化元件的形状，R-圆环形、C-圆形、S-正方形、Q-长方形；第四部分：用阿拉伯数字表示压电陶瓷雾化元件的工作频率，单位为kHz；第五部分：用字母表示压电陶瓷雾化元件电极形状，E表示双面全电极、F表示分割电极、J表示电极带极化方向标记。4技术要求4.1结构及外形尺寸4.1.1圆形系列外径：允许公差±0.20mm。厚度：允许公差±0.03mm。4.1.2环形系列外径、内径：允许公差±0.20mm。厚度:允许公差±0.03mm。4.2外观质量和标志雾化元件的外表应平整、清洁、无明显的机械损伤，电极无锈蚀氧化等缺陷；标志完整、清晰牢固。4.3谐振频率使压电雾化元件的阻抗最小的频率称为谐振频率。元件的谐振频率应符合规格书的规定。4.4机电耦合系数机电耦合系数是弹性一介电相互作用能量密度平方与贮存的弹性能密度与介电能密度乘积之比的平方根。机电耦合系数≥0.43。4.5压电常数表征压电材料力学参量（应力、应变））与电参量（电场、电位移）之间耦合关系的参数。压电常数≥250。4.6自由电容是一个不随时间而变化的自由电容量。元件的自由电容应符合规格书的规定。4.7绝缘电阻加直流电压于电介质，经过一定时间极化过程结束后，流过电介质的泄漏电流对应的电阻。绝缘电阻≥100MΩ4.8元件组装成雾化器，其雾化器的雾化量应大于250ml/h。4.9元件电极(银层)附着力DB52/T862—20133雾化元件应能承受水平方向承受20N，垂直方向承受2.5N的拉力检测时银层不能脱落。4.10环境适应性4.10.1气候环境适应性要求见表1表1环境适应性气候条件工作存储运输温度-25℃～85℃-10℃～40℃相对湿度40%～95%≤75%气压86kPa～106kPa4.10.2机械环境a)振动应符合表2要求表2振动振动条件等级频率范围振幅循环次数110Hz～55Hz0.35mm5次b)碰撞应符合表3要求表3碰撞碰撞条件等级加速度脉冲持续时间相应的速度变化量碰撞150(5)m/s2(g)16ms0.453m/s1000±10（次）4.10.3盐雾试验雾化元件经盐雾试验24h后，表面不应有发黑、发黄等现象，标志仍应清晰，电性能变化符合表5规定。5试验方法、检验规则5.1试验环境条件DB52/T862—20134本标准除气候环境试验、可靠性试验以外，其他试验在下述条件下进行：a)温度：20℃±5℃；b)相对湿度：45%～75%；c)大气压：86kPa～106kPa。5.2工作电压应避免采用会对元件产生直流电压的驱动电路，雾化元件的输入电压应低于表4规定的最大输入电压。表4电压与介质厚度关系表陶瓷元件厚度dd≤0.5（mm）d＞0.5（mm）最大输入电压（Vi-p）48（V）96(V)5.3试验用仪器仪表a)游标卡尺，精度0.01mm；b)千分尺，精度0.01mm；c)准静态压电常数测试仪，精度±1；d)电容测量仪，精度±1pF；e)绝缘电阻测试仪，精度不大于10%。5.4导线连接方式5.4.1粘接对于陶瓷介质厚度不大于0.08mm的元件，应采用元件电极和导线粘接的方式连接电极。5.4.2焊接如需焊接导线时，焊接温度不应大于350℃，陶瓷电极上的焊接时间应小于1s。所使用的导线应尽可能细，电烙铁不应直接接触元件电极。5.4.3接触采用接触式弹片连接电极时，弹片与电极应紧密接触。5.4.4使用环境雾化元件在使用过程中电极应涂遮光防护层，以避免电极氧化。5.5外观尺寸5.5.1用游标卡尺测量产品的直径，用千分尺测量产品的厚度。5.5.2采用目视检查雾化元件的外观质量和标志，应符合4.2的规定。5.6谐振频率、机电耦合系数a)采用传输线路法进行测量。测量接线图如图所示。DB52/T862—20135图1说明：P1—信号发生器；P2—频率计；P3—电压表；Rst—可变无感电阻箱；B1—待测元件；K—开关。b)检查测试线路正常后开启电源，使仪器预热20min；c)校准交流毫伏表，选择测量范围为30mv；然后调节低频信号发生器的输出频率到待测样品的谐振频率附近；d)将测量探针与测片板接触，即使测量网络中待测样品的两端短路，然后调节信号源的信号幅度输出旋钮，使交流毫伏表的指针达到满度值；e)将待测样品放在测片板上，用测量探针与待测样品的中心接触；在待测样品允许的频率范围内调节低频信号发生器的输出频率，使交流毫伏表的指针达到最大值。此值即为样品的谐振电压；频率计此时显示的即为样品的谐振频率；f)逐渐增大输出频率，此时交流毫伏表上的指针下降，当其达到最小值时频率计所显示的频率即为样品的反谐振频率；g)样品的带宽为反谐振频率与谐振频率之差。即：带宽=反谐振频率－谐振频率；h)机电耦合系数为=(带宽×2.51/谐振频率)1/2。5.7压电常数打开准静态压电常数测试仪表电源，并对仪表进行校准，将雾化元件放在准静态压电常数测试仪的振动夹具上，然后读数即可。雾化元件的压电常数应符合4.3条的规定。5.8自由电容测量条件：测量电压为1V，测量频率为120Hz。将待测样品放在测片板上，用测量探针与待测样品的中心接触，此时仪器显示的电容值读数就是待测样品的电容量。5.9绝缘电阻将元件放在绝缘电阻仪的夹具上，打开电源，测试电压为50V，用误差小于10%的绝缘电阻表，1min内读取绝缘电阻值。DB52/T862—201365.10雾化量将元件组装成雾化器，将雾化元件放在距离水面表面5mm上方（水深50mm）,接通25V工作电压,1小时后测试水的减少量。5.11高温采用GB/T2423.2规定进行试验。试验保温时间不少于30min，在高温下测量（+85℃）。雾化元件经高温试验后，电性能变化应符合表5的规定。表5电性能变化值序号项目变化值1谐振频率±10%2自由电容±20%3绝缘电阻≥100MΩ4机电耦合系数≥0.435压电常数≥250C/N6雾化量≥250ml/h5.12低温采用GB/T2423.1规定进行试验，试验保温时间不少于30min，在低温下测量（-25℃）。雾化元件经低温试验后，电性能变化应符合表5的规定。5.13振动按GB/T2423.10规定进行试验，振动试验后，恢复1h后，检查外观应无机械损伤，电性能变化应符合表5规定。5.14碰撞按GB/T2423.6规定进行试验，碰撞试验后，恢复1h检查外观应无机械损伤，性能要求符合表5规定。5.15元件电极(银层)附着力用20W内热式电烙铁，0.8mm松香芯无铅焊锡丝，焊接温度和时间按照本标准4.3.4的规定，在样品的电极面上，分别焊接与元件呈90°±5°和180°±5°的导线，焊点面积为3mm2～5mm2，焊点高度不大于2.0mm。将雾化元件可靠固定，再将规定砝码吊在焊好的导线上，然后自然悬空施力，保证施力时元件无变形，施加负荷时间为10s±1s。在施加规定的压力时，银层不能脱落。雾化元件应能承受水平方向承受20N，垂直方向承受2.5N的拉力检测时银层不能脱落。5.16温度变化按GB/T2423.22的规定进行试验。试验时间30min，试验后恢复1h检查外观并进行电性能测量。雾化元件在承受最低工作温度和最高工作温度（见表1）五次循环后，电性能变化符合表5规定。5.17恒定湿热DB52/T862—20137按GB/T2423.3的规定进行试验。试验后在常温下恢复1h～2h，检查外观和进行电性能测量。雾化元件经恒定湿热96h后，表面不应有发黑、发黄等现象，标志仍应清晰，电性能变化符合表5规定。5.18盐雾试验按GB/T2423.17的规定进行试验。试验后在常温下恢复1h～2h，检查外观和进行电性能测量。外观符合4.9.3规定，电性能变化符合表5规定。5.19耐久性试验温度85℃±2℃，