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超聲波清洗機(jī)中超聲波換能器的頻率、功率、形狀的選擇

來源:上海之信儀器有限公司   2019年06月03日 11:12  

聲波清洗機(jī)中換能器頻率、功率、形狀的選擇:首先我們根據(jù)f=1/hz的公式可以看出換能器頻率與波長(zhǎng)成反比,波長(zhǎng)大小與空泡直徑大小有關(guān)(嚴(yán)格意義說,是頻率低成核的時(shí)間較長(zhǎng)所致),而空泡直徑與其爆炸壓力有關(guān),一般頻率越高,波長(zhǎng)小,空泡直徑小,爆炸壓力低,但空泡密度高,滲透性好。

基于以上原理:

    被清洗物污垢較重難被清洗,且爆炸沖擊對(duì)被清洗物表面?zhèn)Σ淮髸r(shí),應(yīng)選擇低頻系列換能器,常用行業(yè)有:磁性行業(yè)、汽車行業(yè)和紡織行業(yè)等,注意,此系列的確聲較大,可以做隔音處理;被清洗物污垢稍重或清洗難易適中,且爆炸沖擊對(duì)被清洗物表面?zhèn)Σ淮髸r(shí),應(yīng)選擇中頻系列換能器,此系列行業(yè)應(yīng)用廣,常見的有:機(jī)械加工行業(yè)、電鍍行業(yè)和餐飲行業(yè)等;被清洗物污垢較輕,清洗容易,或爆炸沖擊對(duì)被清洗物表面?zhèn)τ幸髸r(shí),應(yīng)選擇中高頻系列換能器,常用的行業(yè)有:精密零件、玻璃眼鏡、電子元器件和電路板等;被清洗物污垢很輕,清洗容易,要求爆炸沖擊對(duì)被清洗物表面禁止有任何傷害時(shí),就選擇高頻系列換能器,常用的行業(yè)有:半導(dǎo)體和特殊的高精密零件等。

不同功率換能器的應(yīng)用場(chǎng)合:

    換能器的功率取決于壓電陶瓷體積和設(shè)計(jì)頻率,考慮輸入驅(qū)動(dòng)電壓的限制,在一定頻率下,壓電陶瓷體積一般通過其直徑變化來調(diào)整功率大小,為避免換能器橫向振動(dòng)的干擾,換能器設(shè)計(jì)時(shí)橫向振動(dòng)頻率(對(duì)應(yīng)于直徑)要選高于使用頻率(縱向頻率),這樣頻率限制了換能器的功率范圍。

基于以上原理:

    一般低頻場(chǎng)合選用100W系列或更高功率的非常規(guī)系列,中頻場(chǎng)合選擇50W或100W系列,中高頻以上選用50W系列或更低功率的非常規(guī)系列。需要說明的是,對(duì)于可用50W或100W系列的中頻場(chǎng)合,如條件允許,盡可能選擇低功率的,因?yàn)楣β实偷膿Q能器,需要的數(shù)量多,超聲波均勻性好,振子穩(wěn)定性好,壽命高,不銹鋼材料表面空化腐蝕小。

不同形狀換能器的應(yīng)用場(chǎng)合:

    常用換能器形狀主要分喇叭形和直柱形,它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上的差別主要在于輻射前蓋的形狀,前者是錐體喇叭,后者是直棒形狀。喇叭形換能器的阻抗高,帶寬寬,更易于適配電路,因此其聲輻射效果比直柱形狀換能器,即同樣的輸入電功率,在清洗槽中得到較大的聲功率,而消耗在換能器上的電功率較少,因而換能器的發(fā)熱也低。當(dāng)輸入換能器的電功率的同時(shí),由于喇叭輻射面的面積比棒狀換能器大,所以輻射面的聲強(qiáng)較低,與其粘結(jié)的不銹鋼板表面空化腐蝕小,所以一般情況下采用喇叭狀換能器較好,但直柱形換能器因其輻射面的面積小,輻射聲強(qiáng)高,作用距離遠(yuǎn),例如清洗較深螺孔時(shí),就可以采用此形。

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