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使用超聲波換能器主要考慮的問題有哪些

閱讀:914      發(fā)布時間:2021-12-28
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  超聲波換能器是一種能量轉(zhuǎn)換器件,它的功能是將輸入的電功率轉(zhuǎn)換成機(jī)械功率(即超聲波)再傳遞出去,而它自身消耗很少一部分功率(小于10%)。所以,使用超聲波換能器最主要考慮的問題就是與輸入輸出端的匹配,其次是機(jī)械安裝和配合尺寸。
  超聲波換能器在合適的電場激勵下能發(fā)生有規(guī)律的振動,其振幅一般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(shè)計的變幅桿后,超聲波的振幅可以在很大的范圍內(nèi)變化,只要材料強(qiáng)度足夠,振幅可以超過100μm。
  因加工方式和要求不同,換能器的工作方式大致可分為連續(xù)工作(如花邊機(jī),CD機(jī),清洗機(jī),拉鏈機(jī))和脈沖工作(如塑料焊機(jī)),不同的工作方式對換能器的要求是不同的。一般而言,連續(xù)式工作幾乎沒有停頓時間,但工作電流不是很大,脈沖工作是間歇的,有停頓,但瞬間電流很大。平均而言,二種狀態(tài)的功率都是很大的。
  使用超聲波換能器最主要考慮的問題就是與輸入輸出端的匹配,其次是機(jī)械安裝和配合尺寸。換能器的頻率相對而言還比較直觀些。該頻率是指用頻率(函數(shù))發(fā)生器,毫伏表,示波器等通過傳輸線路法測得的頻率,或用網(wǎng)絡(luò)阻抗分析儀等類似儀表測得的頻率。一般通稱小信號頻率。與它相對應(yīng)的是上機(jī)頻率,即客戶將換能器通過電纜連到機(jī)箱上,通電后空載或有載時測得的實(shí)際工作頻率。因客戶匹配電路各不相同,同樣的換能器在不同的驅(qū)動電源(電箱)表現(xiàn)出來的頻率是不同的,這樣的頻率不能作為交流討論的依據(jù)。
  讓換能器和驅(qū)動電源、模具良好配合以形成一臺完整的超聲波設(shè)備可以簡稱為匹配。由于匹配對整機(jī)性能的影響是決定性的,無論怎樣強(qiáng)調(diào)匹配的重要性都不為過。匹配最主要考慮的因素是換能器的電容量,其次是換能器的頻率。

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