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超声波振子是什么?

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超声波振子是什么?

2021-08-12 10:39

  超声波振子是什么?超声波振子实际上是超声波振荡器或振动器,是用来将电力转换成机械能(振动)的电动力,通常根据工作频率和功率进行分级。典型的转换器可以在20kHz处输出20-25 mpp的振幅,通常超声波振子是用压电或磁控制部件完成的。

  超声波振子是一种装置,又称超声波振动器,将转换器连接到变幅杆后的整个振动器。

  超声波振子是利用压电陶瓷的压电效应实现电能和机械能(声波振动)的相互转换,通过声阻抗匹配的前向和后向辐射帽块放大的部件。

  因为晶体管是被动设备,所以不会产生振动。只是将输入振动更改为振幅,然后传递并完成阻抗转换。

  超声波换能器在电场激励下可以引起有规律的振动,但振幅一般在10m左右,这种振幅直接完成焊接和加工工艺是不够的。

  因此,在交换器连接合理设计的变幅杆后,超声波振幅可以在大范围内变化,如果材料强度足够,振幅可以超过100m。


超声波振子


  变幅杆相当于纵向拉伸振动时,中间一个横截面左右两侧的质点运动方向正好相反,有相对静止的绝面。这一节被称为节点,这也是振动者的更佳固定点,可以减少偏离这个节点固定的振动者的工作效率,一般被称为泄漏。

  超声波振子的材料是什么?

  1. 铝变幅杆声传递效率高,但材料强度低,容易破碎,螺丝孔滑

  2. 钢魂强度高,但声音阻抗相对较大

  3. 钛合金变幅杆综合性能优,缺点是价格高,加工困难。

  大部分产业超声波焊接设备在共振中工作效率更高,因此使用压电摆锤。压电系统通常使用高压驱动转换器,高电流驱动磁控制转换器。请注意,转换器的频率决定了功率大小。为了确保高效率(190%),超声波转换器通常设计为在特定频率下共振,长度是波长的一半,因此转换器长度是固定的。这将限制转换器的实际大小,限制表面面积和转换器可以输出的列。因此,超声波振动器的内部损失会引起热堆积,引起调谐和应力问题。因此,随着频率的增加,转换器长度减少,热扩散的有效表面积减少,超声波振动器的可能连续功率大小到限制。

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