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超聲波換能器振子及其應用

2020-07-07 14:35:27 COSSON 18102

超聲波換能器振子及其應用

    超聲波換能器是將電能轉換成機械能(超聲波)的核心器件,其中COSSON壓電陶瓷換能晶片采用特殊工藝定制,保證超聲功率輸出強勁穩定。超聲波換能器是實現電能、機械能或聲能從一種形式的能量轉換為另一種形式的能量裝置,又稱超音波換能器,也稱有源傳感器。其中成熟可靠的是以壓電效應實現電能與聲能相互轉換的器件,又稱壓電換能器。

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    超聲波換能器是由中央壓電陶瓷元件、前后金屬蓋板、預應力螺桿、電極片、絕緣管組成的。超聲波換能器幾乎應用于所有超聲波設備。

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超聲波換能器按形狀分類:

       1:倒喇叭型換能器(必能信型):輸出振幅大,爆發力強,適合于高聲強,高功率密度的場合。

       2:柱形換能器(NTK型):輸出穩定,可靠性高,應用最廣,適合于絕大部分場合。

       3:中間夾鋁片換能器:散熱好,有多種固定方式。

       4:鋼后蓋換能器:輸出功率大,穩定性高,適合于大功率場合。

       中央壓電陶瓷元件陶瓷片顏色分類:

       1:黃色陶瓷片:一般用于脈沖式工作

       2:灰色陶瓷片:一般用于脈沖式工作

       3:黑色陶瓷片:一般用于連續性工作


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超聲波換能器主要特點:

       1效率高:機械品質因素高,在諧振頻率點工作可獲得極高的電聲轉換效率;

       2振幅大:振速比高,前蓋板振幅大,比普通換能器出力大25%;

       3穩定性好:正常使用下,換能器壽命20000小時以上;

       4耐熱性好:諧振阻抗小、發熱量小、使用溫度范圍廣;

       5.功率大:在預應力在預應力螺桿的作用下,科森壓電陶瓷的能量得到最大程度的發揮。

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    超聲波換能器與變幅桿連接后的整體叫做超聲波振動子。超聲波換能器在合適的電場激勵下能產生有規律的振動,其振幅一般在10μm左右,這樣的振幅要直接完成焊接和加工工序是不夠的。

連上通過合理設計的變幅桿后,超聲波的振幅可以在很大的范圍內變化,只要材料強度足夠,振幅可以超過100μm

   另一方面,變幅桿在做縱向伸縮振動時,其中間的某橫截面左右兩邊的質點運動方向剛好相反,相當于存在一個相對靜止的節面。這個節面叫做節點,這里也是振動子的最佳固定點,偏離這個節點固定就會降低振動子的工作效率,俗稱漏波。

   一般來說,鋁質變幅桿聲傳遞效率高,但材料強度低,易開裂和螺孔滑絲;鋼質變幅桿強度高,但聲阻抗相對較大;鈦合金變幅桿綜合性能好,缺點就是價格高、加工難。

   科森電子超聲波主要產品有換能器、振動子、超聲驅動電源,廣泛應用于塑料焊接、金屬焊接、橡膠切割、無紡布焊接、聲化學應用等領域。


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