【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及压电，尤其涉及压电材料、压电基片及其制备方法以及传感器、测温系统。
技术介绍
1、基于物联网的应用能够极大地拓宽现有电力网络的业务范围，提高电力系统的安全性和抗故障能力，改善电力系统现有基础设施利用效率，满足用户对电能质量和可靠性的要求，提高电力系统信息化水平，最终达成智能电网节能減排、兼容互动、安全可靠的目标，所以，电力部门致力于打造一个以物联网技术为基础的智能电力系统。
2、伴随着电力物联网技术的发展，各种电气设备不断升级，其工作的电压和电流都在不断增大，设备发热现象也不断显现，而温度是电力设备是否处于正常工作状态下的重要表征，通过对电力设备关键部位工作温度的实时监测来判断电力设备是否运行在正常状态下，可以及时掌握其运行状态，进而判断整个系统的运作状态，避免更危险的事故发生。对于高压电缆，接头处又是关键的发热和故障隐患点，故对电缆中间接头处的温度实时监测是很必要的。针对高压电缆中间接头的“健康”监测，当前能实现对电缆接头测温的方法有分布式光纤测温、热电偶测温等，其中：
3、分布式光纤测温的原理是：利用光在光导纤维中传输时产生的自发拉曼(raman)散射和光时域反射(otdr)原理来获取空间温度分布信息，即如果在光纤中注入一定能量和宽度的激光脉冲，激光在光纤中向前传播时将自发产生拉曼散射光波，拉曼散射光波的强度受所在光纤散射点的温度影响而有所改变，通过获取沿光纤散射回来的背向拉曼光波，可以解调出光纤散射点的温度变化。分布式光纤测温系统结构能够实现连续测量光纤沿线的温度情况，测距离在可达30
4、而热电偶是一种感温元件，是一次仪表，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，再通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。热电偶测温的基本原理是利用塞贝克效应，即，将不同材料的导体a、b接成闭合回路，接触测温点的一端称测量端，一端称参比端，若测量端和参比端所处温度t和t0不同，则在回路的a、b之间就产生一热电势eab(t，t0)，这种现象称为塞贝克效应即热电效应。eab大小随导体a、b的材料和两端温度t和t0而变，这种回路称为原型热电偶。在实际应用中，将a、b的一端焊接在一起作为热电偶的测量端放到被测温度t处，而将参比端分开，用导线接入显示仪表，并保持参比端接点温度t0稳定，显示仪表所测电势只随被测温度t而变化。
5、上述两种测温方式也存在各自的缺陷和不足：
6、(1)分布式光纤在电缆测温的应用场景中最大的局限在于其只能测量电缆外部的温度，这导致两个严重的问题：1)其测温点是电缆外侧，对其内部的温度需要通过算法反推，结果的精确度受环境等外界因素影响很大，很难准确反映电缆内部温度；2)因为其测温点是电缆外侧，所以无法及时反映电缆内部的异常情况，这对于预警和故障处理造成了严重的延时。
7、(2)热电偶测温的缺点：1)信号调理复杂：将热电偶电压转换成可用的温度读数必需进行大量的信号调理。一直以来，信号调理耗费大量设计时间，处理不当就会引入误差，导致精度降低；2)精度低：除了由于金属特性导致的热电偶内部固有不精确性外，热电偶测量精度只能达到参考接合点温度的测量精度，一般在1℃和2℃内；3)易受腐蚀：因为热电偶由两种不同的金属所组成，在一些工况下，随时间而腐蚀可能会降低精度。因此，它们可能需要保护；且保养维护必不可少；4)抗噪性差：当测量毫伏级信号变化时，杂散电场和磁场产生的噪声可能会引起问题。
8、基于上述技术的不足，现有技术中又出现了新的无线测温方式，其测温传感器是基于声表面波技术和压电效应的saw器件，其测温原理是：外部的无线激励信号通过天线加载于saw传感器的叉指换能器(idt)上，saw传感器的压电基片通过逆压电效应将无线信号转换为声信号，被左右两个周期性栅条反射形成谐振，声信号经两侧反射栅反射叠加，返回以谐振频率为主频的衰减震荡信号，并由idt输出，当传感器的周围环境发生变化时，传感器的谐振频率也随之发生变化，同时传感器的回波信号也随之发生相应的变化，因此可以通过分析回波信号的频率、幅度等信息来精确获取待监测参数的变化，进而实现实时、无线无源以及强抗干扰性的温度监测。但是，上述saw类型测温传感器由于压电材料本身的性能限制，其测量精度也较为有限，无法满足高精度的测量需求。
技术实现思路
1、针对现有技术中所存在的不足，本专利技术提供了压电材料、压电基片及其制备方法以及传感器、测温系统，其解决了现有技术中的saw类型测温系统存在测量精度有限的问题。
2、一方面，本专利技术的实施例提供了一种压电材料，其分子式为：
3、pbzrxti1～xo3～y，其中，y为氧空位计量比，且0≤x＜1，0＜y＜1。
4、另一方面，本专利技术实施例还提供了一种上述压电材料的制备方法，其包含如下步骤：
5、准备包含pbtio3和pbzro3的固溶体pbzrxti1～xo3；
6、采用还原气氛对所述固溶体进行处理以引入氧空位，即得到分子式为pbzrxti1～xo3～y的压电材料，其中y为氧空位计量比，且0≤x＜1，0＜y＜1。
7、再一方面，本专利技术实施例还提供了一种压电基片，其包括上述压电材料以及聚合物。
8、再一方面，本专利技术实施例还提供了一种上述压电基片的制备方法，其包含如下步骤：
9、准备压电材料pbzrxti1～xo3～y和聚合物；
10、将压电材料pbzrxti1～xo3～y和聚合物进行混合得到混合物；
11、将所述混合物通过热压工艺制成薄膜；
12、对所述薄膜进行极化处理，即得到所述压电基片。
13、再一方面，本专利技术实施例还提供了一种传感器，其包含上述压电基片以及布置于所述压电基片同一侧面的叉指换能器、两个天线和两组反射栅，其中，所述两个天线分别与所述叉指换能器的输入端和输出端相连，所述两组反射栅分别布置于所述叉指换能器的两侧。
14、再一方面，本专利技术实施例还提供了一种测温系统，其用于对电缆接头进行温度测量，所述电缆接头包含端部均具有裸露导电芯且裸露导电芯相接的两根电缆、包裹在裸露导电芯对接处外部的连接管、包覆于连接管和裸露导电芯外部的绝缘层，所述测温系统包含上述传感器、控制模块以及上位机，其中：所述传感器安装在所述连接管外表；所述控制模块安装于绝缘层的外部并与所述传感器通过无线通讯方式连接，所述控制模块用于向所述传感器发送激励信号、接受所述传感器返回的反馈信号并计算得出温度数据，还用于将所述温度数据上传至所述上位机以供所述上位机做出决策。
15、相比于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：
16、1、本专利技术实施例通过在pzt压电陶瓷中引入氧空位，可以显著改善pzt压电陶瓷的压电性能，进而提高基于该压电材料所制成的saw测温传感器的精度。
17、2、本本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种压电材料，其特征在于，其分子式为：
2.一种如权利要求1所述的压电材料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：
5.一种压电基片，其特征在于，包括如权利要求1所述的压电材料以及聚合物。
6.如权利要求5所述的一种压电基片，其特征在于，所述压电材料在所述压电基片中的质量占比不大于10％；和/或，
7.一种如权利要求5所述压电基片的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述极化处理的工艺参数为：极化场E＝1～5kv/mm，极化时间5～20min。
9.一种传感器，其特征在于，包含如权利要求5所述的压电基片以及布置于所述压电基片同一侧面的叉指换能器、两个天线和两组反射栅，其中，所述两个天线分别与所述叉指换能器的输入端和输出端相连，所述两组反射栅分别布置于所述叉指换能器的两侧。
10.一种测温系统，其用于对电缆接头进行温度测量，所述电缆接头包
...【技术特征摘要】
1.一种压电材料，其特征在于，其分子式为：
2.一种如权利要求1所述的压电材料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：
5.一种压电基片，其特征在于，包括如权利要求1所述的压电材料以及聚合物。
6.如权利要求5所述的一种压电基片，其特征在于，所述压电材料在所述压电基片中的质量占比不大于10％；和/或，
7.一种如权利要求5所述压电基片的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述极化处理的工艺参数为：极化场e＝1～5kv/mm，极化时间5～20min。
9.一种传感器，其特征在于，包含如权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：白利军，李智龙，胡婧，
申请(专利权)人：内蒙古电力集团有限责任公司呼和浩特供电分公司，
类型：发明
国别省市：
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