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超聲波振動(dòng)子在超聲波換能器中的應(yīng)用

閱讀：34發(fā)布時(shí)間：2024-7-16

　　超聲波換能器是將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能(超聲波)的核心器件，其中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(qiáng)勁穩(wěn)定。超聲波換能器是實(shí)現(xiàn)電能、機(jī)械能或聲能從一種形式的能量轉(zhuǎn)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(yīng)實(shí)現(xiàn)電能與聲能相互轉(zhuǎn)換的器件，又稱壓電換能器。超聲波換能器是由壓電陶瓷元件、前后金屬蓋板、預(yù)應(yīng)力螺桿、電極片、絕緣管組成的。超聲波換能器幾乎應(yīng)用于所有超聲波設(shè)備。
 
　　超聲波換能器與變幅桿連接后的整體叫做超聲波振動(dòng)子。超聲波換能器在合適的電場(chǎng)激勵(lì)下能產(chǎn)生有規(guī)律的振動(dòng)，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(shè)計(jì)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。
 
　　另一方面，變幅桿在做縱向伸縮振動(dòng)時(shí)，其中間的某橫截面左右兩邊的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向剛好相反，相當(dāng)于存在一個(gè)相對(duì)靜止的節(jié)面。這個(gè)節(jié)面叫做節(jié)點(diǎn)，這里也是振動(dòng)子的固定點(diǎn)，偏離這個(gè)節(jié)點(diǎn)固定就會(huì)降低振動(dòng)子的工作效率，俗稱漏波。
 
　　一般來說，鋁質(zhì)變幅桿聲傳遞效率高，但材料強(qiáng)度低，易開裂和螺孔滑絲；鋼質(zhì)變幅桿強(qiáng)度高，但聲阻抗相對(duì)較大；鈦合金變幅桿綜合性能好，缺點(diǎn)就是價(jià)格高、加工難。

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