變幅桿作用在疲勞條件下,設(shè)計(jì)師用重點(diǎn)考慮結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,特別是聲學(xué)系統(tǒng)個(gè)夠,組員的連接部位,更是需要特別注意,材料的抗疲勞強(qiáng)度極窄,小震動(dòng)是內(nèi)耗式選擇變幅桿材料的主要依據(jù),目前常用的材料有45號(hào)鋼,30CrMnSi\超硬鋁合金以及鈦合金銘揚(yáng)超聲波讓生產(chǎn)更省心。由于在超聲波塑料焊接中負(fù)載是固體,在加工過(guò)程中,需要始終施加一定的靜壓力,而且負(fù)載也不斷發(fā)生變化,這種情況下不但要求變幅桿,要有足夠大的放大系數(shù),而且要有較高的工作穩(wěn)定性和足夠的彎曲勁度。用指數(shù)型變幅桿,懸鏈線型變幅桿,或其他,形式的復(fù)合型變幅桿比較合適,當(dāng)不大要求很大的放大系數(shù)時(shí),比較好采用圓錐形變幅桿,或者是階梯形變幅桿,因?yàn)樗鼈兊膹澢鷦哦容^大,工作穩(wěn)定性高,而且便于外形加工。目前市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了一些具有高精度、高效率、多功能等特點(diǎn)的**超聲波換能器產(chǎn)品。云南智能超聲波換能器廠家主機(jī)
超聲波換能器又叫超聲波振子,也稱(chēng)超聲波振頭。是一種能量轉(zhuǎn)換器件,它的功能是將輸入的電功率轉(zhuǎn)換成機(jī)械功率再傳遞出去,而它自身消耗很少一部分功率。所以,使用換能器主要考慮的問(wèn)題就是與輸入輸出端的匹配,其次是機(jī)械安裝和配合尺寸。 換能器將AC轉(zhuǎn)換成超聲,也可逆向轉(zhuǎn)換。通常指的是壓電換能器或電容換能器。壓電換能器作為一種電驅(qū)動(dòng)裝置,通常具有三層結(jié)構(gòu),即壓電層、背襯層和匹配層。 當(dāng)施加電壓時(shí),壓電晶體可以改變尺寸和形狀;AC電壓使它們?cè)谕瑯拥念l率下振蕩并產(chǎn)生超聲波。電容換能器使用導(dǎo)電隔膜和背板間的靜電場(chǎng)。 當(dāng)施加外力時(shí),壓電材料可以產(chǎn)生電壓,所以壓電材料也可作為超聲探測(cè)器。一些系統(tǒng)分別使用發(fā)射器和接收器,而其他也可將兩個(gè)功能結(jié)合到單個(gè)壓電收發(fā)器上。天津制造超聲波換能器廠家型號(hào)超聲波頻率的增加可以提高超聲波的穿透力和能量密度。
超聲波換能器按功能可分為發(fā)射器、接收器和收發(fā)器,如圖1所示。 以換能器工作在40 kHz為例,發(fā)射器的諧振頻率(fr)設(shè)計(jì)在接近工作頻率的頻率應(yīng)用的電信號(hào),如圖2所示,以?xún)?yōu)化發(fā)射效率。相反,將接收器的反諧振頻率(fa)設(shè)計(jì)為接近接收的超聲波頻率,。如何選擇換能器:1、換能器應(yīng)具有高輸入阻抗和低輸出阻抗以避免負(fù)載效應(yīng)。2、換能器應(yīng)該對(duì)所需信號(hào)高度敏感,而對(duì)不需要的信號(hào)不敏感。3、換能器應(yīng)該能夠在腐蝕性環(huán)境中工作。4、換能器電路應(yīng)具有過(guò)載保護(hù)以承受過(guò)載。
二、超聲波換能器特點(diǎn)1.性能超聲波探頭的**是其塑料或金屬外殼中的壓電芯片。構(gòu)成晶片的材料有很多種。晶圓的大小,如直徑、厚度等也是不同的,所以每個(gè)探針的性能也不同,使用前一定要了解它的性能。超聲波換能器的主要性能指標(biāo)包括:2.工作頻率工作頻率是壓電晶片的諧振頻率。當(dāng)加在其兩端的交流電壓的頻率等于芯片的諧振頻率時(shí),輸出能量比較高,靈敏度比較高。3.工作溫度因?yàn)閴弘姴牧系木永稂c(diǎn)一般都比較高,特別是診斷用的超聲波探頭功率小,工作溫度比較低,可以長(zhǎng)時(shí)間工作而不會(huì)出現(xiàn)故障。醫(yī)用超聲探頭的溫度比較高,需要單獨(dú)的制冷設(shè)備。4.靈敏度主要取決于制造晶圓本身。機(jī)電耦合系數(shù)大,靈敏度高;相反,靈敏度低。此外,隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,超聲波換能器也逐漸應(yīng)用于智能控制等領(lǐng)域。
一、超聲波換能器的工作原理超聲波換能器,利用與其諧振頻率相同的壓電陶瓷的壓電效應(yīng),將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)。通常先由超聲波發(fā)生器產(chǎn)生超聲波,經(jīng)超聲波換能器將其轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng),再經(jīng)超聲波導(dǎo)出裝置、超聲波接收裝置便可產(chǎn)生超聲波。所以,作為一種能量轉(zhuǎn)換器件,超聲波換能器的功能是將輸入的電功率轉(zhuǎn)換成機(jī)械功率(即超聲波)再傳遞出去,而其自身則消耗很少的一部分功率。超聲波換能器的結(jié)構(gòu)主要有外殼、聲窗(匹配層)、壓電陶瓷圓盤(pán)換能器、背襯、引出電纜、接收器等幾大部分組成。其中,壓電陶瓷圓盤(pán)換能器具有大多數(shù)換能器相同的作用,主要用于發(fā)射并接收超聲波;超聲波接收器在壓電陶瓷圓盤(pán)換能器的上面,主要由引出電纜、換能器、金屬圓環(huán)和橡膠墊圈組成,接收壓電陶瓷圓盤(pán)換能器頻帶外產(chǎn)生的多普勒回?fù)苄盘?hào)。超聲波發(fā)生器負(fù)責(zé)產(chǎn)生高頻超聲波信號(hào),是超聲波換能器的輸入端。云南智能超聲波換能器廠家主機(jī)
在科學(xué)研究中,超聲波換能器被廣泛應(yīng)用于材料研究、生命科學(xué)等領(lǐng)域。云南智能超聲波換能器廠家主機(jī)
壓電陶瓷換能器的優(yōu)點(diǎn):1.陶瓷元件大都是具有較大的抗壓強(qiáng)度,中心螺桿給予御用,另一方面在環(huán)境強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)增強(qiáng),換能器的穩(wěn)定性,另一方面確保原件在大功率驅(qū)動(dòng)下取壓縮狀態(tài),從而避免,陶瓷盤(pán)帳而造成的破裂,因?yàn)樘沾刹牧系娜秉c(diǎn)是可允許的張應(yīng)力小.因?yàn)橹虚g的**部分是由一組電極軸在兩端面的軸向極化圓環(huán)上組成,從而能用比較大的有效耦合系數(shù)k33.3.圓環(huán)的數(shù)目及連接方式都有選擇余地,從而能較寬的阻抗及頻率范圍設(shè)計(jì)換能器4.改變首尾金屬蓋板的材料尺寸,能夠控制換能器的帶寬,前后振速比和有效機(jī)電耦合系數(shù)等性能參數(shù)云南智能超聲波換能器廠家主機(jī)