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超声波换能器是一种能量转换器件,其性能描述和评价需要许多参数。换能器的特性参数包括共振频率、频带宽度、机电耦合系数、电声效率、机械品质因数、阻抗特性、频率特性、指向性、发射及接收灵敏度等等。
不同用途的换能器对性能参数的要求不同,例如,对于发射型换能器,要求换能器有大的输出功率和高的能量转换效率;而对于接收型换能器,则要求宽的频带和高的灵敏度及分辨率等。因此,在换能器的具体设计过程中,根据具体的应用,对换能器的有关参数进行合理的设计。
超声波换能器的应用十分广泛,它按应用的行业分为工业、农业、交通运输、生活、医疗及军事等。按实现的功能分为超声波加工、超声波清洗、超声波探测、检测、监测、遥测、遥控等;按工作环境分为液体、气体、生物体等;按性质分为功率超声波、检测超声波、超声波成像等。
超声波清洗的机理是利用超声波在清洗液中传播时的空化、辐射压、声流等物理效应, 对清洗件上的污物产生的机械起剥落作用, 同时能促进清洗液与污物发生化学反应, 达到清洗物件的目的。超声波清洗机所用的频率根据清洗物的大小和目的可选用10~500 kHz, 一般多为20~50 kHz。随着超声波换能器频率的增加,可采用郎之万振子、纵向振子、厚度振子等。在小型化方面, 也有采用圆片振子的径向振动和弯曲振动的。超声波清洗在各种工业、农业、家用设备、电子、汽车、橡胶、印刷、飞机、食品、医院和医学研究等行业得到了越来越广泛的应用。
中间夹铝片型
主要适用于超声波塑料焊接机、超声波切割刀、超声波金属焊接机,超声波清洗机,超声波声化学设备等。
超声波换能器在合适的电场激励下能发生有规律的振动,其振幅一般10μm左右,这样的振幅要直接完成焊接和加工工序是不够的。连上通过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。
因加工方式和要求不同,换能器的工作方式大致可分为连续工作(如花边机,CD机,清洗机,拉链机)和脉冲工作(如塑料焊机),不同的工作方式对换能器的要求是不同的。一般而言,连续式工作几乎没有停顿时间,但工作电流不是很大,脉冲工作是间歇的,有停顿,但瞬间电流很大。平均而言,二种状态的功率都是很大的。
超声波换能器,英文名称为Ultrasonictransducer,它是一种将高频电能转换为机械能的能量转换装置。主要用于超声波切割设备、超声波雾化喷涂设备、超声波金属溶液处理设备、超声波焊接设备、超声波液体处理声化学设备和超声波金属疲劳试验设备。换能器的频率一般为20KHz~120KHz之间。
超声波换能器是一种能够将电能或其他形式的能量转换为超声波的装置。它通常由压电陶瓷、磁致伸缩材料等制成,具有较高的能量转换效率和稳定性。在医疗、工业、科研等领域,超声波换能器被广泛应用于声波的发射与接收。
超声波换能器的工作原理
超声波换能器的工作原理主要基于压电效应或磁致伸缩效应。当施加外部电压时,压电陶瓷会产生伸缩变形,从而产生超声波。而磁致伸缩材料则在磁场作用下发生形变,同样可以产生超声波。
如何选择换能器:
1、换能器应具有高输入阻抗和低输出阻抗以避免负载效应。
2、换能器应该对所需信号高度敏感,而对不需要的信号不敏感。
3、换能器应该能够在腐蚀性环境中工作。
4、换能器电路应具有过载保护以承受过载。