超声波振动子
超声波振动子又称超声波振子,将换能器与变幅杆连接后的整体叫做振动子。由压电陶瓷的压电效应实现电能与机械能(声波振动)的相互转换,并通过声阻抗匹配的前后辐射盖块进行放大的器件。 [1] 由于变幅杆是一个无源器件,它本身不产生振动,只是将输入的振动改变振幅后再传递出去,完成了阻抗变换。超声波换能器在电场激励下能产生有规律的振动,但是振幅一般在10μm左右,这样的
超声波换能器设计
超声波振动子
超声波振动子又称超声波振子,将换能器与变幅杆连接后的整体叫做振动子。由压电陶瓷的压电效应实现电能与机械能(声波振动)的相互转换,并通过声阻抗匹配的前后辐射盖块进行放大的器件。 [1] 由于变幅杆是一个无源器件,它本身不产生振动,只是将输入的振动改变振幅后再传递出去,完成了阻抗变换。超声波换能器在电场激励下能产生有规律的振动,但是振幅一般在10μm左右,这样的振幅要直接完成焊接和加工工序是不够的。因此换能器连接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。变幅杆在做纵向伸缩振动时,其中间的某横截面左右两边的质点运动方向刚好相反,相当于存在一个相对静止的节面。这个节面叫做节点,这里也是振动子的较佳固,偏离这个节点固定就会降低振动子的工作效率,俗称漏波。
换能器在清洗槽中的分布及粘结问题
换能器与清洗槽的粘结质量对超声清洗机整机的质量影响很大。不但要粘牢,而且要求胶层均匀、不缺胶和不允许有裂缝,使超声能量
l大限度地向清洗液中传输,以提高整机效率和清洗效果。目前有些清洗设备为避免换能器从清洗槽上掉下来。采取螺钉加粘胶的固定方式,这种连接方式可以很好的让换能器不会掉下来。但是要注意螺钉焊接质量,假如不垂直于不锈钢板表面,则胶层不均匀,甚至有裂痕或缺胶,能量传输会削弱;另一方面.如果焊接不好也会影响不锈钢表面的平整,导致加速空化腐蚀,缩短使用寿命,所以焊接质量非常重要。
超声波换能器在不同领域的使用要求
超声波换能器为了满足不同行业各种各样的要求,往往需要从换能器的材料、形状、结构组成等方面加以考虑。此外,在检测条件、对象及环境的需要下,对超声波换能器也有相应的特殊要求,如用于高温、低温环境,水下检测等等。
因此,对材料而言,有诸如灵敏度、稳定性、老化性等要求,要求机械因素低一些,以免频带宽度不足导致波形畸变等等。对超声波换能器的形状结构直至外壳材料与结构、保护设施等等,也都要考虑技能满足波型方面的要求,也要满足检测对象和使用环境等具体工作条件的要求。
总而言之,随着超声波换能器越来越多地被应用于各个领域,对超声波换能器性能的要求是多种多样的,因此超声波换能器的形式和种类也是多种多样的,而且还在不断与发展。
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