壓電陶瓷片是一種結(jié)構(gòu)簡單、輕巧的電聲器件，因具有靈敏度高、無磁場散播外溢、不用銅線和磁鐵、成本低，耗電少、修理方便、便于大量生產(chǎn)等優(yōu)點而獲得了廣泛應(yīng)用。每遇到一個反射面時，回聲在示波器的屏幕上顯示出來，而兩個界面的阻抗差值也決定了回聲的振幅的高低。適合超聲波和次聲波的發(fā)射和接收，比較大面積的壓電陶瓷片還可以運用檢測壓力和振動，工作原理是利用壓電效應(yīng)的可逆性，在其上施加音頻電壓，就可產(chǎn)生機械振動，從而發(fā)出聲音。如果不斷對壓電陶瓷片施加壓力它還會產(chǎn)生電壓和電流。

壓電復(fù)合材料一般是由壓電陶瓷和高分子聚合物{或其它材料}復(fù)合而成的。但是目前的超聲波傳感器都有一些缺點，比如，反射問題，噪音，交叉問題。通過改變復(fù)合材料中各組元所占的體積或重量百分比,各組元自身在三維空間里相互的聯(lián)結(jié)方法,各組元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其其在空間配置上的對稱性可大幅度地調(diào)整復(fù)合材料的某些物理性質(zhì)。因此可根據(jù)實際需要設(shè)計壓電復(fù)合材料,制造性能較好的壓電換能器。例如鋯鈦酸鉛壓電陶瓷和高分子聚合物的1-3復(fù)合材料,其等靜壓壓電應(yīng)變常數(shù)dh{=d33 2d31}比鋯鈦酸鉛壓電陶瓷的dh值大的多,而且其電容率也有較大的下降。

超聲波采油技術(shù)是利用大功率發(fā)射型超聲波換能器發(fā)出的超聲波使地層介質(zhì)作激烈機械振動，在地層中超聲波傳播時作用距離相對較遠，它可以破壞堵塞顆粒與儲層巖石之間的凝聚力，從而使傳播時作用距離相對較遠，近井地帶孔隙或孔隙喉道內(nèi)附著的堵塞物疏松、脫落，并隨其后的排液排出地層，起到疏通泄油通道，提高產(chǎn)量的作用。要想測試超聲波傳感器的好壞可以搭一個音頻振蕩電路，當(dāng)C1為390OμF時，在反相器⑧腳與⑩腳間可產(chǎn)生一個1。    以前的超聲波采油換能器只有大功率而耐高溫性能比較差，在100攝氏度的油井中因自身的能量消耗溫度會很高，使換能器漏電流很大，致使超聲波采油效率很低。原因是壓電陶瓷材料性能的電導(dǎo)率高所造成的。近保定市宏聲聲學(xué)器材廠技術(shù)人員研制出了新型壓電陶瓷材料，該材料保留了壓電陶瓷大功率的特征，同時具有高壓電常數(shù)，高機電轉(zhuǎn)換效率，極低的電導(dǎo)率，用該壓電陶瓷制作的超聲波采油換能器可在150攝氏度深井中超聲驅(qū)油，解決了深井難以超聲波采油的難題。目前用該壓電陶瓷制作的超聲波采油換能器已在勝利油田采油廠采油多井次，用戶反應(yīng)良好。                                  

調(diào)節(jié)

幾乎所有的超聲波傳感器都能對開關(guān)輸出的近點和遠點或是測量范圍進行調(diào)節(jié)。5-zCdO組成的玻璃料可使其燒結(jié)溫度得到較大程度的降低,其壓電性和介電性都得到了改善[17]。在設(shè)定范圍外的物體可以被檢測到，但是不會觸發(fā)輸出狀態(tài)的改變。一些傳感器具有不同的調(diào)節(jié)參數(shù)，如傳感器的響應(yīng)時間、回波損失性能，以及傳感器與泵設(shè)備連接使用時對工作方向的設(shè)定調(diào)節(jié)等。

重復(fù)精度

波長等因素會影響超聲波傳感器的精度，其中的影響因素是隨溫度變化的聲波速度，因而許多超聲波傳感器具有溫度補償?shù)奶匦?。該特性能使模擬量輸出型的超聲波傳感器在一個寬溫度范圍內(nèi)獲得高達0.6mm的重復(fù)精度。