การสร้างตัวตรวจจับการปล่อยคลื่นอะคูสติกด้วยฟิล์มพีวีดีเอฟและสารพีแซดที

Abstract

งานนี้ได้ทำการสร้างตัวตรวจจับการปล่อยคลื่นอะคูสติกจากวัสดุที่มีคุณสมบัติทางเพียโซอิเล็กทรอนิกส์ 2 ชนิดคือ ฟิล์มพีวีดีเอฟและวัสดุเลดเซอร์โคเนตไทยทาเนต(พีแซดที) โดยตัวตรวจจับที่สร้างจากฟิล์มพีวีดีเอฟ มีลักษณะเป็นรูปทรงสี่เหลี่ยมขนาดความกว้าง 2.5 เซนติเมตรและ ความยาว 3.5 เซนติเมตร จำนวนทั้งสิ้น 3 ตัว และตัวตรวจจับที่สร้างจากสารพีแซดที ซึ่งมีลักษณะเป็นรูปทรงกระบอกที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 2.75 เซนติเมตร และ สูง 3.40 เซนติเมตร โดยตัวตรวจจับที่สร้างจากฟิล์มพีวีดีเอฟ แต่ละตัวที่สร้างขึ้นมีขนาดความหนาและค่าอิมพีแดนซ์ทางเสียงแตกต่างกัน ได้แก่ ความหนา 28 และ 52 ไมโครเมตร และค่าอิมพีแดนซ์ทางเสียงเท่ากับ 2.971 และ 3.669 เมกะเรออล ตามลำดับ ส่วนตัวตรวจจับที่สร้างจากสารพีแซดที มีขนาดความหนาเท่ากับ 0.5 0.7 และ 1.0 มิลลิเมตร และค่าอิมพีแดนซ์ทางเสียงเท่ากับ 2.791 และ 3.669 เมกะเรออล เมื่อนำตัวตรวจจับทั้งสองชนิดไปตรวจจับสัญญาณอะคูสติกเพื่อพิจารณาลักษณะของสัญญาณและค่าความถี่ต่อการตอบสนอง พบว่าตัวตรวจจับที่สร้างจากฟิล์มพีวีดีเอฟ ซึ่งมีค่าความหนาของแผ่นฟิล์มเท่ากับ 28 ไมโครเมตร มีค่าความถี่ต่อการตอบสนองสูงที่สุด คือ 48.3 กิโลเฮิรตซ์ ส่วนตัวตรวจจับที่สร้างจากสารพีแซดที ใช้ความหนาของแผ่นสารเท่ากับ 0.5 มิลลิเมตร จะมีค่าความถี่สูงที่สุด คือ 209 กิโลเฮิรตซ์ ในขณะที่ค่าอิมพีแดนซ์ทางเสียงเท่ากับ 3.669 เมกะเรออล จะให้ค่าพลังงานสูงที่สุด ซึ่งมีลักษณะเช่นเดียวกันทั้งสองชนิด และเมื่อนำตัวตรวจจับทั้งสองไปประยุกต์ใช้งานจริงสำหรับการเฝ้าระวังสภาพหล่อลื่นของตลับลูกปืน และการเฝ้าระวังการรั่วของท่อ ซึ่งจากผลการทดลองสามารถระบุความเสียงหายและความผิดปกติที่เกิดขึ้นได้ ดังนั้นตัวตรวจจับที่สร้างนี้มีประสิทธิภาพสำหรับการตรวจสอบแบบไม่ทำลายโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับวิธีการตรวจจับการปล่อยคลื่นอะคูสติก