[发明专利]一种基于面内剪切的压电传感器

权利要求书

1.一种基于面内剪切的压电传感器，其特征在于，通过沿特定方向切割多晶体材料PZT， 然后在厚度方向极化，厚度方向加电极，形成一种d₃₁₂型压电片。

2.按照权利要求1的一种压电传感器，其特征在于，在笛卡尔坐标系下，多晶体材料PZT多晶 体沿着z方向生长，沿着平面(011)进行切割，最后在[011]方向上极化。

3.按照权利要求1的一种压电传感器，其特征在于，压电片的压电常数系数矩阵：

dijk=000d123d113d112000d223d2130d311d322d33300d312]]>

当d₁₂₃、d₂₁₃、d₃₁₂等于0时称其为d₃₁型压电片，而当d₁₂₃、d₂₁₃、d₃₁₂均不等于0时则称 其为d₃₁₂型压电片；压电传感器体现d₃₁型压电片的性能和d₃₁₂型压电片性能，d₃₁型压电片 在薄板中能激励出Lamb波，而由于压电系数d₃₁₂的影响，其还会产生剪切形变，会同时产生 Lamb波和水平剪切波。

4.按照权利要求3的一种压电传感器，其特征在于，压电传感器体现d₃₁型压电片的性能和d₃₁₂型压电片性能，主要以d₃₁₂型压电片性能为主。

5.按照权利要求1的一种压电传感器，其特征在于，压电传感器加上沿着z方向即垂直于晶体 表面的电场，通过机电耦合后，在薄板中会产生沿特定方向传播的水平剪切波和Lamb波， 而在管道中会产生沿管道周向传播的C-SH波和C-Lamb波，和沿管道轴向传播的纵向导波。

6.按照权利要求1的一种压电传感器，其特征在于，压电传感器能同时在管道中激励周向C-SH 波和周向C-Lamb波以及轴向SH波，且此三种波分别以轴向位移、径向位移和周向位移为主， 能够对管道中不同方向分布的缺陷同时进行检测。

7.按照权利要求1的一种压电传感器，其特征在于，压电传感器尺寸根据实际检测管道的外径 进行调整，在不同外径的管道中均能激励出周向C-SH波和C-Lamb波。