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
超声波换能器振子

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。
超声波的工作原理
一方面破坏污物与清洗件表面的吸附,另一方面能引起污物层的疲劳破坏而被驳离,气体型气泡的振动对固体表面进行擦洗,污层一旦有缝可钻,气泡立即“钻入”振动使污层脱落,由于空化作用,两种液体在界面迅速分散而乳化,当固体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时,油被乳化、固体粒子自行脱落,超声在清洗液中传播时会产生正负交变的声压,形成射流,冲击清洗件,同时由于非线性效应会产生声流和微声流,而超声空化在固体和液体界面会产生高速的微射流,所有这些作用,能够破坏污物,除去或削弱边界污层,增加搅拌、扩散作用,加速可溶性污物的溶解,强化化学清洗剂的清洗作用。由此可见,凡是液体能浸到且声场存在的地方都有清洗作用,其特点适用于表面形状非常复杂的零件的清洗。尤其是采用这一技术后,可减少化学溶剂的用量,从而大大降低环境污染.
超声波换能器应用
压电陶瓷变压器
压电陶瓷变压器是利用极化后压电体的压电效应来实现电压输出的。其输入部分用正弦电压信号驱动, 通过逆压电效应使其产生振动, 振动波通过输入和输出部分的机械耦合到输出部分, 输出部分再通过正压电效应产生电荷,实现压电体的电能-机械能-电能的两次变换,在压电变压器的谐振频率下获得
l高输出电压。与电磁变压器相比, 这具有体积小, 质量轻,功率密度高, , 耐击穿, 耐高温, 不怕燃烧, 无电磁干扰和电磁噪声, 且结构简单、便于制作、易批量生产, 在某些领域成为电磁变压器的理想替代元件等优点。此类变压器用于开关转换器、笔记本电脑等。
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