日本HORIBA流量計(jì)的工作原理是什么？
日本HORIBA流量計(jì)是利用某單晶材料的壓電效應(yīng)和某多晶材料的電伸縮效應(yīng)，將電能和聲能相互轉(zhuǎn)換的裝置。由于電聲效率高、功率容量大、能夠按用途設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和形狀，因此在電力超聲波領(lǐng)域被廣泛使用。
日本HORIBA流量計(jì)的壓電效應(yīng)
在具有或1材料結(jié)構(gòu)的非對(duì)稱特性上，當(dāng)施加這些材料的應(yīng)力作用發(fā)生應(yīng)變時(shí)，破壞內(nèi)部晶格結(jié)構(gòu)的變化（變形）的以往的宏觀表現(xiàn)與電中性狀態(tài)產(chǎn)生的電場(chǎng)*化（電*化）、由所產(chǎn)生的電場(chǎng)的電（*化強(qiáng)度）和應(yīng)變的大小成正比。這被稱為正壓電效應(yīng)，1880年由居里兄弟發(fā)現(xiàn)。此外，在一八八一年發(fā)現(xiàn)該單晶材料具有逆壓電效應(yīng)。即，具有正壓電效應(yīng)的材料在受到施加電場(chǎng)時(shí)，與外電場(chǎng)的大小成比例地產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變。
壓電效應(yīng)是與晶體結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱性有關(guān)的一種特性，壓電效應(yīng)的大小和性質(zhì)與施加在晶體上的應(yīng)力和電場(chǎng)相對(duì)于晶體軸的相對(duì)方向有關(guān)。
具有壓電效應(yīng)的單晶材料有很多種類，可以使用天然石英（SiO2）晶體、硫酸鋰（Li2SO4）、鈮酸鋰（LiNbO3）等人工單晶材料。
介電伸縮效應(yīng)
多晶材料中存在自發(fā)形成的分子群，即所謂的“電疇”，具有一定的*化，*化方向的長(zhǎng)度有時(shí)與其他方向的長(zhǎng)度不同。當(dāng)施加電場(chǎng)作用時(shí)，電疇旋轉(zhuǎn)，施加電場(chǎng)方向與*化方向一致，沿著施加電場(chǎng)方向的材料的長(zhǎng)度變化，表現(xiàn)為彈性應(yīng)變。這種現(xiàn)象被稱為介電伸縮效應(yīng)。
介電伸縮效應(yīng)也有相反的效果。當(dāng)具有介電伸縮效應(yīng)的多晶材料受到施加應(yīng)力而產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)，整體的*化強(qiáng)度發(fā)生變化，成為電*化（產(chǎn)生電場(chǎng)）。
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