П’єзоелектричні перетворювачі для оцінки небезпек навколишнього середовища

Abstract

Всесвітня організація охорони здоров'я (ВООЗ) визначає здоров'я як "стан повного фізичного, психічного та соціального благополуччя, а не лише як відсутність хвороби чи недуги". Фізичні чинники (шум, вібрація, електромагнітні поля, іонізоване випромінювання) можуть негативно впливати як на навколишнє середовище, так і на здоров'я населення. П'єзоелектричні датчики можуть використовуватися в різних сферах, таких як медичний аналіз, моніторинг навколишнього середовища тощо. Метою даної роботи є дослідження датчиків для моніторингу навколишнього середовища та їх моделювання. В роботі розглянуто небезпеки навколишнього середовища, їх джерела та вплив на людський організм. Для покращення характеристик п’єзоелектричних перетворювачів може бути застосований метод просторової та кутової взаємодії, який використовується для максимального збільшення коливань згину, а також метод додаткових елементів. Фізичні процеси, що відбуваються в дискових п'єзоелектричних перетворювачах, змодельовано в програмі COMSOL Multiphysics.

World Health Organization (WHO) defined health as being “a state of complete physical, mental, and social well-being and not merely the absence of disease or infirmity”. Physical factors (noise, vibration, electromagnetic fields, ionized radiation, etc.) may have a negative influence on both the environment and the health of population. Piezoelectric transducers can be used for environmental monitoring, hazards assessment. Piezoelectric sensors have been employed in different fields such as medical analysis, environmental monitoring, etc. The object of the study is piezoelectric sensors for environmental monitoring and their simulation. Environmental hazards, their sources and effects on the human body are considered. For transducers characteristics improvement the method of spatial and angular interaction, which is used in order to maximize bending vibrations, and the method of additional elements were improved. Physical processes which occur in disk piezoelectric transducers were simulated in COMSOL Multiphysics.