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超声波振子(超声波换能器)正负极区分判断

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发表时间:2022-02-03 15:02

超声波振子又称超声波换能器。绝大多数工业超声波焊接设备采用压电式超声波振子,因为其在共振下运转更有效。下图为部分打开的20kHz压电式转换器的照片。在压电式系统中,通常采用较高电压驱动转换器,而较高电流驱动磁力控制转换器。需要注意的是,转换器的频率决定了其功率大小。因为为了保证较高的效率(十90%),超声波换能器通常设计在特定频率下共振,并且其长度为波长的一半,所以转换器的长度是固定的。这样就限制了转换器的实际尺寸,反过来限制了其表面积和转换器可能输出的热量。因此,超声波振动子的内部损耗会产生热积累,引起调谐和应力问题。所以随着频率的增大,转换器长度减小,从而减小了热扩散有效表面积,限制了超声波振动子的可能连续功率大小。

   

超声波换能器原理及结构

超声波振子的结构


超声波振动子和超声波电源发生器只有再匹配的状态下才能够正常工作,才能够发出最大的功率,让超声波换能器和超声波发生器驱动电源、超声波模具良好配合以形成一台完整的超声波设备可以简称为匹配。由于匹配对整机性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。匹配最主要考虑的因素是超声波换能器的电容量,其次是超声波换能器的频率。


超声波振子正负极判断

前段已经说了,超声波振子是有多层压电陶瓷片叠加而成,那么它的正负极是怎么确定的呢?请看下图:

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由图可以看出,与超声波振子金属接狗狗相连接的为负极,6片压电陶瓷晶片按照负负连接,正正连接,形成超声波振子的正负级。超声波振子与超声波发生器相连接时一定不能接错。如果接反,可能会发生触电事故。

超声波换能器结构.jpg

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