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超聲波換能器結(jié)構(gòu)原理

時(shí)間：2024-01-19 15:20:02

關(guān)鍵字：換能器超聲波換能器

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[導(dǎo)讀]超聲波換能器將是下述內(nèi)容的主要介紹對象，通過這篇文章，小編希望大家可以對超聲波換能器的相關(guān)情況以及信息有所認(rèn)識和了解，詳細(xì)內(nèi)容如下。

超聲波換能器將是下述內(nèi)容的主要介紹對象，通過這篇文章，小編希望大家可以對超聲波換能器的相關(guān)情況以及信息有所認(rèn)識和了解，詳細(xì)內(nèi)容如下。

一、超聲波換能器結(jié)構(gòu)原理

超聲波換能器是超聲波焊接機(jī)的高頻機(jī)械振動(dòng)源及功能，就是要把超聲波發(fā)生器輸出的電能或是磁能轉(zhuǎn)換成同樣頻率的機(jī)械振動(dòng)，超聲波焊接機(jī)用的換能器，現(xiàn)階段有兩種，一種，磁致伸縮型換能器，還有一種就是壓電陶瓷換能器

磁致伸縮式換能器，由于效率不高，性價(jià)比低，還需要外加直流極化磁場，因此現(xiàn)階段超聲波焊接機(jī)就很少應(yīng)用。

在超聲波焊接機(jī)關(guān)鍵用的都是壓電陶瓷生產(chǎn)量，這些材料在完善外地產(chǎn)生變形時(shí)，在壓電陶瓷晶體表面，會(huì)有電荷，晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生電場，相反，當(dāng)晶體呈受外電場功能時(shí)，金片會(huì)出現(xiàn)變形，這類現(xiàn)況稱作壓電效應(yīng)，前面一種稱正電現(xiàn)象，或是稱逆電現(xiàn)象。

超聲波換能器是超聲振動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，超聲波換能器設(shè)計(jì)的好與壞，關(guān)系著焊接機(jī)工作效率，穩(wěn)定性及使用壽命等，在市場中采用絕大部分的壓電陶瓷換能器，依照震動(dòng)形式差別種類繁多，如徑向振動(dòng)模式，縱向復(fù)合式振動(dòng)模式，剪切振動(dòng)模式，厚度振動(dòng)模式等。超聲波塑料焊機(jī)工作的時(shí)候加工塑料工件，更需要的是高頻率的縱向震動(dòng)。促使工件上下模上下高頻振動(dòng)融化焊接層獲得焊接實(shí)際效果。

壓電換能器的構(gòu)造：

壓電陶瓷換能器的構(gòu)造，由壓電陶瓷晶片，電極片，前后左右蓋等構(gòu)成。高強(qiáng)度鋁合金或是鈦合金制造獲得，這是運(yùn)用了壓電陶瓷的縱向效應(yīng)器，陶瓷元件的極化方位，電場方向，機(jī)械振動(dòng)方位，以上三者同樣。這類換能器稱縱向復(fù)合震動(dòng)換能器，其長度方位尺寸遠(yuǎn)高于兩者的寬度。

這類換能器通過更改前后左右蓋的材料尺寸來控制換能器的頻率帶寬，前后左右增速比和有效機(jī)電耦合系數(shù)等技術(shù)參數(shù)。針對超聲波焊接機(jī)而言，極諧振頻率(串并聯(lián))，，并聯(lián)特性阻抗、靜態(tài)電容，前和振速比等參數(shù)極其重要的。超聲波焊接機(jī)最常用的正面震動(dòng)換能器是半波長換能器，1/4波長換能器使用的特別少。

超聲換能器即是諧振于超聲頻率的壓電陶瓷，由材料的壓電效應(yīng)將電信號轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)。醫(yī)用超聲換能器(超聲探頭)的工作原理大體是相同的，其內(nèi)部通常都包含一個(gè)電的儲能元件和一個(gè)機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng)換能器用作發(fā)射器時(shí)，從激勵(lì)電源送來的電振蕩信號將引起換能器中電儲能元件中電場或磁場的變化，這種變化通過某種效應(yīng)對換能器的機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生一個(gè)推動(dòng)力，使其進(jìn)入振動(dòng)狀態(tài)，從而推動(dòng)與換能器機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)相接觸的介質(zhì)發(fā)生振動(dòng)，向介質(zhì)中輻射聲波。接收聲波的過程正好與此相反，外來聲波作用在換能器的振動(dòng)面上，從而使換能器的機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生振動(dòng)，借助某種物理效應(yīng)，引起換能器儲能元件中的電場或磁場發(fā)生相應(yīng)的變化，從而引起換能器的電輸出端產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)于聲信號的電壓和電流。

二、超聲波換能器如何安裝

安裝超聲波換能器的步驟如下：

1.安裝準(zhǔn)備工作

高精密塑焊機(jī)廠家表明將所要安裝的超聲波振子全部準(zhǔn)備妥當(dāng)，還有粘結(jié)時(shí)需要用到的特制膠水、電源線、超聲波清洗機(jī)等物體都擺放在一起。

2.噴砂前處理

超聲波清洗機(jī)安裝超聲波振子的部位必須進(jìn)行噴砂處理，使不銹鋼板表面出現(xiàn)粗糙感，確保超聲波振子與鋼板表面能夠緊密粘接，而且超聲波振子與鋼板接觸的一面也必須進(jìn)行噴砂處理。

3.噴砂后清洗

不銹鋼板和超聲波振子表面噴砂完成之后，可以先使用木酒精溶液將超聲波振子表面的砂塵擦拭干凈，再使用阿西通溶液進(jìn)行漂洗。

4.清洗后干燥

已清洗完成的超聲波振子、不銹鋼板、鋼絲網(wǎng)、橡皮墊均要使用熱風(fēng)進(jìn)行干燥處理，待所有物體的表面溫度降至常溫狀態(tài)時(shí)，就可以進(jìn)行接下來的粘接工作了。

5.粘接過程

手提式點(diǎn)焊機(jī)廠商表明使用阿西通溶液將不銹鋼板表面擦拭干。