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超声波换能器有哪些类型?

2023-01-04 15:47:27

超声波换能器是一种能量转化器材,它的功用是将输入的电功率转化成机械功率(即超声波)再传递出去,而它自身耗费很少一部分功率(小于10%)。所以,运用超声波换能器zui主要考虑的问题便是与输入输出端的匹配,其次是机械装置和合作尺寸。


超声波换能器分类:

1、柱型

2、倒喇叭型

3、钢后盖型

4、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鼓励下能发生有规则的振荡,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行的。连上经过合理规划的变幅杆后,超声波的振幅能够在很大的范围内改变,只要材料强度足够,振幅能够超越100μm。


因加工方法和要求不同,换能器的作业方法大致可分为接连作业(如花边机,CD机,清洗机,拉链机)和脉冲作业(如塑料焊机),不同的作业方法对换能器的要求是不同的。一般来说,接连式作业几乎没有停顿时刻,但作业电流不是很大,脉冲作业是间歇的,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。


运用超声波换能器zui主要考虑的问题便是与输入输出端的匹配,其次是机械装置和合作尺寸。换能器的频率相对而言还比较直观些。该频率是指用频率(函数)发生器,毫伏表,示波器等经过传输线路法测得的频率,或用网络阻抗分析仪等相似外表测得的频率。一般通称小信号频率。与它相对应的是上机频率,即客户将换能器经过电缆连到机箱上,通电后空载或有载时测得的实际作业频率。因客户匹配电路各不相同,相同的换能器在不同的驱动电源(电箱)表现出来的频率是不同的,这样的频率不能作为交流讨论的依据。


让换能器和驱动电源、模具良好合作以构成一台完整的超声波设备能够简称为匹配。由于匹配对整机功能的影响是决定性的,无论怎样强调匹配的重要性都不为过。匹配zui主要考虑的要素是换能器的电容量,其次是换能器的频率。


频率匹配相同也非常重要。这首先是由于超声换能器只能作业在他的谐振频率点,所以驱动电源、变幅杆、模具(工具头)都应该在这个频率下作业。一般来说,这个不同zui大不超越±0.1kHz,能小一点就更好。咱们强烈建议配套模具(焊头)的频率低于振荡子频率0.1kHz左右(小信号频率)。也便是说,若原振荡子小信号测量的频率是14.85 kHZ,则连上模具后再测频率为14.75 kHZ zui为理想。一起就应考虑到,超声波换能器接上变幅杆和模具头后,系统的谐振频率峰会变得很尖利,也即带宽很窄,机械品质因数很大,频率偏移一点都会形成阻抗很大的增加。表现在驱动电源上便是电源(振幅表电功率)很大或过载维护。若刚好这时是空载调机,则很可能会形成晶片错位,晶片裂或中心螺杆断。


功率匹配和阻抗匹配主要是考虑到超声波焊接系统是空隙式作业,负载改变极大,焊接时要有足够的功率输出,空载时要控制在zui小振幅。不然,就像前面提到的,空载时输入很大,则损坏换能器。满载时功率上不去,没有作用。


超声波换能器

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