超声波测量液位的基本原理是：由超声探头发出的超声脉冲信号，在气体中传播，遇到空气与液体的界面后被反射，接收到回波信号后计算其超声波往返的传播时间，即可换算出距离或液位高度。超声波测量方法有很多其它方法的优点：（1）无任何机械传动部件，也不接触被测液体，属于非接触式测量，不怕电磁干扰，不怕酸碱等强腐蚀性液体等，因此性能稳定、可靠性高、寿命长；（2）其响应时间短可以方便的实现无滞后的实时测量

为了适应各种不同的用途和要求，国内外对PZT陶瓷进行了广泛的掺杂改性研究.PZT压电陶瓷的掺杂改性主要有以下几个方面:

.1　软性掺杂　这种掺杂是指La3+、Bi3+、Nb5+、W6+等离子分别置换Pb2+或(Zr，压电陶瓷片工厂，Ti)4+等离子，在晶格中形成一定量的正离子缺位(主要是A位)，由此导致晶粒内畴壁容易移动，结果使矫顽场降低，使陶瓷的极化变得容易，因而相应地提高了压电性能.但空位的存在增加了陶瓷内部的弹性波的衰减，引起机械品质因数Qm和电气品质因数Qe的降低，但其介电损耗增大，因而这类掺杂的PZT压电陶瓷通常称为“软性”PZT压电陶瓷，适于制备高灵敏度

.2　硬性掺杂　这类掺杂与离子软性掺杂的作用相反:离子置换后在晶格中形成一定量的负离子(氧位)缺位，因而导致晶胞收缩，抑制畴壁运动，降低离子扩散速度，矫顽电场增加，从而使极化变得很困难，压电性能降低，Qm和Qe变大，介电损耗减少.具有这类掺杂物的PZT压电陶瓷称为“硬性”PZT压电陶瓷，的传感器元件.这类掺杂报道较多的是La3+和Nb5+[

压电式测井微音器产品能够检测和监控生产井的井口至井下液面深度，为采油生产提供可靠参数，为生产合理，准确安排，设备调整安装提供参考。压电式测井微音器，是利用压电陶瓷性能的正压电效应d33和d31功能，在油井环境中的空气声音扰动时，压电元件接收声音的微观震动后会产生电荷释放，由于压电陶瓷元件具有正负极特征，所以它的电荷量输出具有足够量时就有直流电压输出，直流电压输送到仪表上即可检测声波信息。将测井微音器安装在井口位置，在井口用不同的方式产生一个声波，这个声波随井壁向下传播至油井液面，这个声波到达井底液面后立即向井口回传至井口，压电微音器收到回波后即可得到它的时间长度，从而计算油井的液面深度。


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