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超声波换能器介绍及使用温度

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超声波换能器介绍及使用温度

2021-09-15 18:56

  什么是超声波换能器?

  众所周知的超声波换能器是将输入的电力转换为机械电力后再传输的,自身消耗的电力很少一部分,在这里,对超声波换能器的指向性进行说明。

  超声波换能器具有敏锐的指向性,有利于传输能量的集中,接收时可以获得高信噪比,也有利于检测对象的定位评估,超声波焊接机制造商表示,超声波换能器与辐射面的尺寸、结构、工作频率和声传输介质的特性等有关,大多情况下可以利用指向性因子反映超声波换能器的指向性。

  指向性因子是指在发射波束的主轴线声压中,远离发射超声波换能器的某一点的某一频率的均方根声压与通过该点和换能器的同心球面上的某一点的同一频率的均方根声压之比,对于接收超声波的换能器,喇叭制造商表示由某频率的声波沿着换能器的主轴线传播而产生的电动势的平方值与频率相同、均方根的声压相同的扩散声场产生的电动势的平方值之比。

  超声波换能器的指向性因子可以用分贝(dB)表示,相当于指向性因子的常用对数10。


超声波换能器


  超声波换能器各零件的组装注意事项

  超声波换能器振动系统的各部件,如换能器、放大器、工具头等主要部分用中心螺栓连接。

  1、检查接触面是否平整、光滑、无伤痕,如果有伤,用0号以上的金相砂纸轻轻打磨,要求在使缺陷平坦化的同时,不损害接触面的平面度。

  2、用易挥发、无腐蚀性的洗涤剂螺丝,清洁螺丝孔和接触面。

  3、彻底清洁螺丝、螺丝孔、接触面。

  4、所有连接螺纹孔必须垂直于接触面。

  5、紧固前,请在接触面上薄薄地涂上硅脂(或者黄油和凡士林),注意不要把硅脂涂在连接螺钉和螺纹孔上。

  6、小心紧固两个零件,根据紧固螺钉的规格,控制适当的紧固扭矩,如果可能的话,请适当地拧紧。

  7、再次放松接合面后,应该看不到任何伤痕。

  超声波换能器使用的温度

  使用转换器时会发热,这主要是由三个原因引起的,其中之一是,由于焊接工件发热,超声波处理过的物质发热,模具(工具头)和喇叭长时间工作时发热,其热量传递到换能器。

  其二是换能器本身的功率损失,既然不能100%的能量转换效率,那么损失部分的能量必然会转换成热,温度上升会改变换能器的参数,逐渐从最佳匹配状态转移,更严重的是温度上升会导致压电陶瓷芯片性能的恶化,这反过来是使换能器的工作状态恶化,更快升温的恶性循环,因此,必须对换能器赋予良好的冷却条件,通常为常温空冷;必要时也可采用冷风空冷,在通常的情况下,这两点导致的温度上升也正常,在通常的冷却条件下没有大的问题,而且根据国内外的经验,换能器的温度任何时候都绝对不能超过摄氏85度。

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