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超聲波換能器的排布與功率密度

來源:上海之信儀器有限公司   2019年06月03日 10:52  

換能器(在清洗行業(yè)一般稱之為振子或振動子)在清洗槽目前有些超聲清洗機,粘在清洗槽底或壁上的換能器分布過密,一個緊挨一個的排列.輸入換能器的功率強度達(dá)到每平方厘米2-3瓦,這樣高的強度一方面會加快不銹鋼板表面(與清洗液接觸的表面)的空化腐蝕,縮短使用壽命,另一方面由于聲強過高。會在鋼板表面附近產(chǎn)生大量較大的氣泡,增加聲傳播損失,在遠(yuǎn)離換能器的地方削弱清洗作用。一般選用功率強度每平方厘米0.75瓦為宜(按粘有換能器的鋼板面積計算)。如果清洗槽較深,除槽底粘有換能器外, 在槽壁上也應(yīng)考慮粘結(jié)換能器,或者只粘于槽體兩邊。
     換能器與清洗槽的粘結(jié)質(zhì)量對超聲清洗機整機的質(zhì)量影響很大。不但要粘牢,而且要求膠層均勻、不缺膠和不允許有裂縫,使超聲能量大限度地向清洗液中傳輸,以提高整機效率和清洗效果。目前有些清洗設(shè)備為避免換能器從清洗槽上掉下來。采取螺釘加粘膠的固定方式,這種連接方式可以很好的讓換能器不會掉下來。但是要注意螺釘焊接質(zhì)量,假如不垂直于不銹鋼板表面,則膠層不均勻,甚至有裂痕或缺膠,能量傳輸會削弱;另一方面.如果焊接不好也會影響不銹鋼表面的平整,導(dǎo)致加速空化腐蝕,縮短使用壽命,所以焊接質(zhì)量非常重要。粘接時粘接面需要增加表面粗糙度,一般采用噴砂處理,國內(nèi)目前絕大多數(shù)廠家沒有這道工序。
     判斷粘結(jié)質(zhì)量的方法之一,是在清洗槽裝水并開機工作一段時間后,測量換能器的溫升。如果在眾多的換能器中某個換能器溫升特別快,則表明該換能器可能粘結(jié)不好.因為此時聲輻射不好,電能量大部分消耗在換能器上而發(fā)熱。另一個方法是在小信號條件下逐個測量 換能器的電阻抗大小來判別粘結(jié)質(zhì)量。
     目前在超聲波清洗機的性能方面還存在一些模糊的認(rèn)識:認(rèn)為功率越大,換能器數(shù)目越多.其性能越好,價值越高,甚至以此論價.這種認(rèn)識是不全面的. 如上述,換能器布得過密,功率密度過大,不但會損傷工件表面(由于超聲波產(chǎn)生能量聚焦),而且槽底易空化腐蝕.另一方面, 目前超聲波清洗機商品所標(biāo)的功率大多是聲功率而不是電功率,如果所標(biāo)是指消耗工頻功率,則超聲波清洗機質(zhì)量的優(yōu)劣應(yīng)該由效率來判斷。如果效率低,在同樣清洗效果時則耗電大,反而增加了用戶的費用。超聲清洗機的效率包括兩部分.一是超聲頻電源的效率.即輸入換能器的 高頻電功率與消耗工頻電功率之百分比;另一部分是電聲轉(zhuǎn)換效率,即進(jìn)入清洗液中的聲功率與輸入換能器的電功率之百分比.

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