超聲波換能器原理?超聲波換能器是一種將電能轉(zhuǎn)化為聲波能或者將聲波能轉(zhuǎn)化為電能的器件。其原理基于壓電效應(yīng),通常由壓電陶瓷和振動(dòng)系統(tǒng)兩部分組成。當(dāng)電壓施加到壓電陶瓷上時(shí),它會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形,這個(gè)變形會(huì)傳遞到振動(dòng)系統(tǒng),使之振動(dòng),從而產(chǎn)生聲波。反過來,當(dāng)聲波擊打振動(dòng)系統(tǒng)時(shí),振動(dòng)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生變形,這個(gè)變形又會(huì)產(chǎn)生壓電效應(yīng),將聲波轉(zhuǎn)化為電壓。超聲波換能器多用于超聲波傳感器、超聲波測量儀、醫(yī)療超聲檢測設(shè)備、清洗設(shè)備等領(lǐng)域。超聲波發(fā)生器的工作頻率越高,產(chǎn)生的超聲波頻率也就越高。安徽靠譜的超聲波換能器廠家主機(jī)
7.優(yōu)缺點(diǎn)每個(gè)系統(tǒng)都有好處和一些缺點(diǎn)。超聲波換能器的優(yōu)點(diǎn)將在這里討論。在任何形式的材料中,這些超聲波換能器都可以進(jìn)行測試。他們可以檢測到的各種紋理。溫度、水、灰塵或任何超聲波換能器均不受影響。超聲波換能器可以在各種形式的環(huán)境中以良好的方式運(yùn)行。它還可以測量升高的感應(yīng)距離。以下是這些轉(zhuǎn)換器的缺點(diǎn):超聲波換能器易受溫度變化的影響。超聲波反應(yīng)將改變這種溫度變化。在讀取小物體、薄而軟物體的反射時(shí),它可能會(huì)遇到問題。供應(yīng)超聲波換能器廠家解決方案由于超聲波具有頻率高、能量大、穿透力強(qiáng)等特點(diǎn),因此在某些特殊場合下更加適用。
使用超聲波換能器時(shí),首先需要把運(yùn)動(dòng)體靜置,這是為了更好地發(fā)出聲波,以及使得聲波在物體表面有更大的反射率,以提高運(yùn)動(dòng)效率。然后將需要傳輸?shù)穆暡òl(fā)射到物體表面,以更好地更多數(shù)據(jù)。收集到的數(shù)據(jù)會(huì)反饋回超聲波換能器中,在此時(shí)控制器就會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)來控制物體的運(yùn)動(dòng)。超聲波換能器的優(yōu)勢十分明顯,它具有高精度、低能耗和高效率等特性。它可以有效地提高機(jī)械裝置的運(yùn)動(dòng)效率和精度,減少物體運(yùn)動(dòng)過程產(chǎn)生的振動(dòng),機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行可靠、準(zhǔn)確、安全。它還能**減少物體的耗能,節(jié)約能源消耗。總的來說,超聲波換能器可以有效滿足各種應(yīng)用領(lǐng)域中,需要物理響應(yīng)信號(hào)以及進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制的高速應(yīng)用需求,對設(shè)備的精度與效率都有很大的提升。它具有低成本、高速響應(yīng)等特點(diǎn),可以被用于工業(yè)自動(dòng)化,如機(jī)器人控制、多邊形和圓形運(yùn)動(dòng)控制等領(lǐng)域。
1.超聲換能器工作原理超聲換能器是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械振動(dòng)并放大振幅的部件,主要包括超聲換能器,超聲波變幅桿和超聲波焊頭。超聲波塑料焊接機(jī)上的超聲換能器的工作原理,就是利用壓電陶瓷材料的逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生振動(dòng)工作的。將一壓電晶體置于外電場中,在電場的作用下,引起晶體內(nèi)部正負(fù)電荷重心的移動(dòng),這一極化位移又導(dǎo)致晶體發(fā)生形變,這就叫做逆壓電效應(yīng)。超聲變幅桿是超聲加工處理設(shè)備中超聲振動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分之一。在超聲振動(dòng)系統(tǒng)工作過程中,由于超聲換能器輻射面所產(chǎn)生的振動(dòng)幅度較小,當(dāng)工作頻率在20kHz范圍內(nèi),超聲換能器的輻射面的振幅只有數(shù)微米,而在超聲焊接中所需要的振幅大約為數(shù)十至數(shù)百微米。所以必須借助變幅桿的作用,將機(jī)械振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的位移量和運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行放大,并將超聲能量聚集在較小的面積上,產(chǎn)生聚能作用。超聲變幅桿還可以作為機(jī)械阻抗變換器,在換能器和負(fù)載之間架起橋梁,進(jìn)行阻抗匹配,使超聲能量更有效地從換能器向負(fù)載傳輸。例如,在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中,超聲波的高頻特性可以使其穿透人體軟組織而不會(huì)對人體產(chǎn)生損傷。
三、超聲波換能器類型基于壓電晶體排列、占地面積和頻率等因素,有不同類型的超聲波換能器可用。他們是:線性超聲換能器——壓電晶體的結(jié)構(gòu)在這種類型的換能器中是線性的。普通超聲波-換能器-凸面換能器也稱為這種形式。這種類型的壓電晶體呈彎曲形狀。這些優(yōu)于深度測試。相控陣超聲波換能器-相控陣換能器的占地面積有限且頻率低。超聲波換能器再次具有用于非破壞性研究的不同形式。接觸式換能器、角梁換能器、延遲線換能器、浸沒式換能器和雙組件換能器。超聲波在介質(zhì)中的傳播速度與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān),一般為每秒幾千米至幾百萬米不等。供應(yīng)超聲波換能器廠家解決方案
在工業(yè)領(lǐng)域中,超聲波換能器可以用于清洗、切割、焊接等方面,具有高效、節(jié)能、無污染等優(yōu)點(diǎn)。安徽靠譜的超聲波換能器廠家主機(jī)
2超聲換能器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)超聲波塑料焊接機(jī)換能系統(tǒng)的設(shè)計(jì),主要包括超聲換能器、超聲波變幅桿和焊頭3個(gè)部分,如圖1所示。超聲換能器主要是由前、后蓋板和夾在前后蓋板中間的陶瓷晶堆組成,從圖1可以看出,換能器的3部分是由螺釘聯(lián)接在一起的。超聲波換能器和超聲波變幅桿之間以及變幅桿與焊頭之間,都是靠雙頭螺柱聯(lián)接在一起的。超聲塑料焊接機(jī)中把這樣聯(lián)接在一起的換能器、變幅桿和超聲波焊頭組成的系統(tǒng),叫做振動(dòng)系統(tǒng)。整個(gè)振動(dòng)系統(tǒng),是在變幅桿的變截面處通過法蘭的嵌合作用固聯(lián)在機(jī)架上的。2.1超聲波換能器的設(shè)計(jì)超音波塑料焊接機(jī)工作時(shí),加工塑料工件需要的是高頻率的縱向振動(dòng),使得工件的上下模上下高頻振動(dòng)熔化焊接層,得到焊接效果。因此選擇換能器的種類,是縱向復(fù)合式換能器,結(jié)構(gòu)簡單,示意圖如圖2所示。首尾兩塊是金屬蓋板;中間是壓電陶瓷晶堆,一般是縱向極化的帶圓孔片或圓管,也可以是徑向極化的圓管;一根應(yīng)力螺桿將這3部分緊緊壓牢。安徽靠譜的超聲波換能器廠家主機(jī)