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超聲波換能器種類及其介紹

信息來源:kaiyixun.com   2019-09-29

        常用的換能器有磁致伸縮型及壓電型兩種。磁致伸縮型換能器用鐵、鎳、鉆等鐵磁性材料或其合金制成,利用其磁致伸縮效應在高頻電流所形成的磁場中發生超聲波的機械振動。壓電型換能器是用壓電晶體材料(如鋯欽酸鉛、鈦酸鋇等)制成,利用其壓電效應,將電能轉換為超聲波的機械振動。 

        磁致伸縮型換能器激發的超聲機械振動屬低頻(頻率為20~60千赫),適用于較大型零、部件的超聲波清洗。壓電型換能器激發的超聲機械振動屬高頻(頻率為100千赫~1兆赫),適用于小型零件及形狀復雜零件的清洗。     為了獲得較高的轉換效率,換能器應盡可能地工作在其固有頻率上。因為只有當外加電壓的頻率與換能器的固有頻率相等或相近時,就會產生共振現象,此時輸出的超聲波有大的振幅值,方能得到大的輸出功率。 
        壓電型換能器的換能效率要較磁致伸縮型換能器為高,而且結構簡單,超聲波分布均勻,因此被廣泛采用,巴克超聲就是實用的這種類型的換能器。從結構上看,壓電型換能器是在兩種不同密度的材料——鐵塊和鋁塊——之間放置二片鋯鈦酸鉛壓電晶體,然后用螺栓將其夾緊連接而成。   一般情況下,在一個清洗槽上往往均勻分布地粘結有若干個換能器,其數量視超聲波發生器的輸出功率大小而定。同一組各個換能器的阻抗應相等或相近,以便使各個換能器上載荷均衡。同時還要求各個換能器的工作頻率一致(頻率差應在士0.1%范圍內),這樣方能使各個換能器均有較高的轉換效率。為此,同一臺設備的換能器必須按阻抗及工作頻率進行選配,選配好的換能器用膠水粘結在清洗槽體槽外底部。 
        為了能滿足超聲波清洗大型零件的需要,還有一種可以浸沒在清洗液中工作的所謂浸沒式換能器。浸沒式換能器外面有密封的殼體,使用時,可以根據大型工件的形狀,將換能器自由放置于清洗槽內,以達到用較小功率的換能器,來清洗較大工件的目的。

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