·电声换能器主要性能,
1.换能器的工作频率
换能器工作频率的设计依据涉及传声媒质对超声波能量衰减的因素、检测目标(如缺陷)对超声波的反射特性、传声媒质的本底噪声以及辐射阻抗等等。设计是否合理应根据选用材料来定,材料的好坏直接影响产品的质量,照板复l制出来的不一定行。决定换能器工作频率的影响因素有很多,如激励用电信号的频率、换能器的组装结构设计、工作原理的应用范围与限制条件、换能元件自身的材料物理特性等等。换能器的许多重要性能,如指向性、发射声功率、接收灵敏度以及声场特性等都直接受其工作频率的影响。因此,在确定或选择工作频率时必须兼项各方面的因素予以综合考虑。就一般而言,发射换能器在其谱振基频上工作时可获得l佳的工作状态,即能获得l大的电声转换效率和发射声功率。同样,在此条件下,作为接收换能器也能获得生的频率响应和接收灵敏度。
超声波焊接机换能器部件的构成
换能器部件由三部分组成:换能器(TRANSDUCER);增幅器(又称二级杆、变幅杆,BOOSTER);焊头(又称模具/夹具,HORN或SONTRODE)。
换能器( transducer ) :换能器的作用是将电信号转换为机械振动信号。 把电信号转换成机械振动信号有两种物理效应。清洗后干燥已清洗完成的超声波振子、不锈钢板、钢丝网、橡皮垫均要使用热风进行干燥处理,待所有物体的表面温度降至常温状态时,就可以进行接下来的粘接工作了。a :磁致伸缩效应。 b :压电效应的反效应。 磁致伸缩效应常用于早期的超声波应用,其优点是可实现的功率容量大,缺点是转化效率低,制作困难,大量工业生产困难。压电陶瓷换能器发明以来,压电效应逆效应的应用已经被广泛采用。压电陶瓷换能器具有转换、批量生产的优点,但缺点是功率容量小。现有的超声波机器通常采用压电陶瓷换能器。压电陶瓷换能器是通过将压电陶瓷夹在两个金属前、后负载块之间,并用螺钉将其紧密连接而成。典型传感器的输出幅度约为10μm。
超声波增幅器是超声波振动系统的重要组成部分,在振动系统中的主要作用是放大机械振动的质点位移和速度,将超声波能量集中在小面积上收集能量,也称为超声波变速杆和超声波聚能器。
超声波焊头模具(HORN):超声波模具的功效是针对特殊的塑件制做,合乎塑件的样子、挤压成型范畴等规定。
由于换能器、增幅器、超声波焊头模具均设计为工作超声波频率的半波长,因此它们的尺寸和形状必须经过特别设计,任何变更都有可能引起频率、加工效果的变化,需要专门制作。由于换能器的机械系统和电路系统是互相耦合的,所以机械系统的振动会影响到电路的平衡,而电路的变化也会影响到机械系统的振动,因此我们总是利用这些方程组分析、讨论换能器的工作特性。耐久性根据使用的材料的不同而不同。 适用于超声波的换能器、喇叭、喇叭的材料是钛合金、铝合金、合金钢等。 超声波经常在20khz左右的高频下振动,对材料的要求非常高,不是普通的材料能承受的。