超声波换能器原理?超声波换能器是一种将电能转化为声波能或者将声波能转化为电能的器件。其原理基于压电效应,通常由压电陶瓷和振动系统两部分组成。当电压施加到压电陶瓷上时,它会产生机械变形,这个变形会传递到振动系统,使之振动,从而产生声波。反过来,当声波击打振动系统时,振动系统会产生变形,这个变形又会产生压电效应,将声波转化为电压。超声波换能器多用于超声波传感器、超声波测量仪、医疗超声检测设备、清洗设备等领域。超声波在介质中的传播速度与介质的性质有关,一般为每秒几千米至几百万米不等。广东制造超声波换能器厂家工厂直销
超声波清洗机换能器是由锆钛酸铅压电陶瓷材料制造的夹芯式构件,超声波清洗机大多采用喇叭型超声波换能器,通过扩大前盖板的辐射面,提高耦合和声辐射效率。施加合适的预应力,换能器在大功率,高振幅的条件下具有良好的机电转换效率。超声波换能器一般有磁致伸缩换能器和压电晶体换能器两类。磁致伸缩类型属于磁致伸缩的有镍片换能器和铁氧体换能器。铁氧体换能器的电声转换效率比较低,一般使用一、二年后效率下降,甚至几乎丧失电声转换能力。镍片换能器的工艺复杂,价格昂贵,所以至今很少使用。江苏超声波换能器厂家调试在环保领域,超声波换能器可以用于水处理、废气处理等方面。
二、超声波换能器的应用超声波换能器具有十分***的应用,按应用的行业划分,可分为工业、农业、交通运输、生活、医疗及***等;按实现的功能划分,可分为超声波加工、超声波清洗、超声波探测、检测、监测、遥测、遥控等;按工作环境划分,可分为液体、气体、生物体等;按性质划分,可分为功率超声波、检测超声波、超声波成像等。在测量中超声波脉冲由西门子传感器(换能器)发出,声波经液体表面反射后被同一传感器接收或超声波接收器,通过压电晶体或磁致伸缩器件转换成电信号,并由声波的发射和接收之间的时间来计算传感器到被测液体表面的距离。 由于采用非接触的测量,被测介质几乎不受限制,可***用于各种液体和固体物料高度的测量。
换能器几个匹配的注意点:频率匹配同样也非常重要。这首先是因为超声换能器只能工作在他的谐振频率点,所以驱动电源、变幅杆、焊接模具(工具头)都应该在这个频率下工作。一般而言,我们希望这个差别比较大不超过±0.1kHz,能小一点就更好。我们强烈建议您配套焊接模具(焊头)的频率低于振动子频率0.1kHz左右(小信号频率)。同时就应考虑到,超声波换能器接上变幅器和模具头后,系统的谐振频率峰会变得很尖锐,也即带宽很窄,机械品质因数很大,频率偏移一点都会造成阻抗很大的增加。表现在驱动电源上就是电源(振幅表电功率)很大或过载保护。若刚好这时是空载调机,则很可能会造成晶片错位,晶片裂或中心螺杆断。功率匹配和阻抗匹配主要是考虑到超声波焊接系统是间隙式工作,负载变化很大,焊接时要有足够的功率输出,空载时要控制在**小振幅。否则,就像前面提到的,空载时输入很大,则损坏换能器。满载时功率上不去,焊不牢还是没用的。功率放大器用于增强输出功率,是超声波换能器的重要部分之一。
超声波换能器在合适的电场激励下能发生有规律的振动,其振幅一般10μm左右,这样的振幅要直接完成焊接和加工工序是不够的。连上通过合理设计的变幅杆后,超声波的振幅可以在很大的范围内变化,只要材料强度足够,振幅可以超过100μm。 因加工方式和要求不同,换能器的工作方式大致可分为连续工作(如花边机,CD机,清洗机,拉链机)和脉冲工作(如塑料焊机),不同的工作方式对换能器的要求是不同的。 一般而言,连续式工作几乎没有停顿时间,但工作电流不是很大,脉冲工作是间歇的,有停顿,但瞬间电流很大。平均而言,二种状态的功率都是很大的。 超声波换能器也可以使用非压电原理。例如:磁致伸缩。具有这种性质的材料暴露于磁场时会产生微小形变,可制成实用的换能器。在工业领域,超声波可以用于清洗工件表面的污垢或切割材料等操作。广东制造超声波换能器厂家工厂直销
超声波在介质中传播时会产生一定的压力变化,这种现象被称为声波压缩效应。广东制造超声波换能器厂家工厂直销
超声波换能器是超声波焊接机的高频机械振动源及功能,就是要把超声波发生器输出的电能或是磁能转换成同样频率的机械振动,超声波焊接机用的换能器,现阶段有两种,一种,磁致伸缩型换能器,还有一种就是压电陶瓷换能器磁致伸缩式换能器,由于效率不高,性价比低,还需要外加直流极化磁场,因此现阶段超声波焊接机就很少应用。在超声波焊接机关键用的都是压电陶瓷生产量,这些材料在完善外地产生变形时,在压电陶瓷晶体表面,会有电荷,晶体内部结构产生电场,相反,当晶体呈受外电场功能时,金片会出现变形,这类现况称作压电效应,前面一种称正电现象,或是称逆电现象。广东制造超声波换能器厂家工厂直销
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