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压电陶瓷超声波换能器选型及其原理介绍

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发表时间:2022-03-05 14:58网址:https://www.chaoshengbohanjieji.com/h-nd-467.html

压电陶瓷超声波换能器选用说明及其原理介绍

  超声波换能器全称压电陶瓷超声波换能器,又叫超声波振子,是一种能量转换器件,压电陶瓷晶片可以在压力的作用下发生形变,从而导致晶片本身发生极化,在晶片表面出现正负束缚电荷,此效应为压电效应。它的功能是将输入的电功率转换成机械功率(即超声波)再传递出去,而它自身消耗掉很少的一部分功率(小于10%)。所以,使用超声波换能器最应考虑的问题就是与输入输出端的匹配,其次是机械安装和配合尺寸。市面上超声波机械种类繁多,客户必须提供准确可靠的指标,才能保证公司提供的换能器产品能与贵公司的机器良好匹配,发挥最佳性能。

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                            双换能器并联型超声波换能器美国款式倒喇叭超声波换能器  

                           

15k超声波换能器.jpg

 

 因超声波换能器品种繁多,本文只提供了部分超声波换能器参数。
  ① 超声波谐振频率: f, 单位: KHz
  该频率是指用频率发生器,毫伏表等通过传输线路法测得的频率,或用阻抗特性分析仪等类似仪器测得的频率。一般通称小信号频率。与它相对的是上机频率,即客户将换能器通过电缆连到驱动电源上,通电后空载或有载时测得的实际工作频率。因客户的匹配电路各不相同,同样的换能器配不同的驱动电源表现出来的频率是不同的,这样的频率不能作为订货依据。
  ② 超声波换能器电容量: CT ,单位:PF
  即换能器自由电容,一般可用电容电桥在400Hz-1000Hz的频率下测得,也可用阻抗特性分析仪类似仪器。再简单点,用一般的便携式电容表测量也可满足要求。
  ③ 超声波换能器工作方式
  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(花边机,CD套机,拉链机,金属焊接等)和脉冲式工作(如塑焊机),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,脉冲工作是间歇式的,有停顿,但瞬间电流很大。平均而言,两种状态的功率都很大的。

 ④ 超声波换能器型式和最大功率
  整机厂家可能对于不同用途和目的的机器的标称功率有不同的规定,换句话说,同样的换能器用在不同的机器上标称功率可能是不同的。为避免产生岐义,客户应详细说明换能器的结构型式,如柱型、倒喇叭型等,及压电陶瓷晶片的直径和片数。
  ⑤ 安装和配合尺寸
  主要有变幅杆材质,表面处理方式,形状。换能器与变幅杆连接螺纹,变幅杆与模具连接螺纹,变幅杆法兰盘处直径、厚度、缺口或螺孔数量和位置。


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