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[供應(yīng)]超聲波換能器
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  • 超聲波換能器
貨物所在地:
浙江杭州市
產(chǎn)地:
杭州
更新時間:
2022-04-05 14:35:37
有效期:
2022年4月5日 -- 2022年10月4日
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(聯(lián)系我們,請說明是在 化工儀器網(wǎng) 上看到的信息,謝謝?。?/p>

產(chǎn)品簡介

超聲波發(fā)生器將220V的市電轉(zhuǎn)換為高頻電流傳遞給壓電陶瓷,諧振于超聲頻率的壓電陶瓷,由材料的壓電效應(yīng)將電信號轉(zhuǎn)換為線性的機械振動,再通過超聲波變幅桿放大(減?。┱穹K傳送到工具頭進行工作。超聲波換能器一般有磁致伸縮式和壓電陶瓷兩種形式,我們公司采用所有換能器均為壓電陶瓷。

詳細介紹

超聲波換能器是一種能量轉(zhuǎn)換器件,它的功能是將輸入的電功率轉(zhuǎn)換成機械功率(即超聲波)再傳遞出去,而它自身只消耗很小的功率。

超聲波發(fā)生器將220V的市電轉(zhuǎn)換為高頻電流傳遞給壓電陶瓷,諧振于超聲頻率的壓電陶瓷,由材料的壓電效應(yīng)將電信號轉(zhuǎn)換為線性的機械振動,再通過超聲波變幅桿放大(減?。┱穹K傳送到工具頭進行工作。超聲波換能器一般有磁致伸縮式和壓電陶瓷兩種形式,我們公司采用所有換能器均為壓電陶瓷。

超聲波振動部分和超聲電源

磁致伸縮:磁場作用下材料發(fā)生變形或材料變形時產(chǎn)生磁場的效應(yīng)。這些材料通常含有表現(xiàn)出強磁致伸縮的鎳。磁致伸縮傳感器中使用了磁致伸縮材料(通常為疊層),由于渦電流,磁致伸縮換能器通常比壓電換能器具有更高的損耗,因此具有更高的冷卻要求。

超聲波換能器的組成

幾乎所有用于功率超聲的壓電換能器都是Langevin類型的,即,一個或多個壓電陶瓷在前驅(qū)動器和后驅(qū)動器之間進行機械壓縮(預應(yīng)力)。

超聲波換能器主要由*壓電陶瓷元件、前后金屬蓋板 、預應(yīng)力螺桿、電極片以及絕緣管組成,具體組成詳見下圖。

超聲波換能器組成

超聲波換能器組成

  • 后驅(qū)動器:壓電換能器背面的圓柱形元件,后驅(qū)動器緊靠后一片壓電陶瓷,并通常通過疊成螺栓施加預緊壓力。
  • 電極片:在換能器相鄰的壓電陶瓷之間的一種薄的導電圓盤。換能器驅(qū)動電壓施加于這些電極之間。
  • 前端驅(qū)動器:將換能器的超聲波能量傳送到變幅桿或工具頭,前驅(qū)動器通常包括用于連接外殼的安裝法蘭。
  • 預應(yīng)力螺桿:單個堆疊螺栓穿過陶瓷的中心孔。擰緊該螺栓后,陶瓷將在后驅(qū)動器和前驅(qū)動器之間被壓縮,從而對陶瓷施加所需的預應(yīng)力。
  • 壓電陶瓷:壓電陶瓷是換能器的心臟,將超聲波發(fā)生器的電信號轉(zhuǎn)換為線性的機械振動的一種元器件。

換能器的壓電陶瓷片

換能器的壓電陶瓷片

換能器核心元器件

壓電陶瓷通常分為“軟”或“硬”。硬壓電陶瓷用于電力應(yīng)用。硬質(zhì)壓電陶瓷有兩種基本類型,通常稱為PZT4和PZT8(PZT代表壓電陶瓷組成的鋯鈦酸鉛),我們公司所有換能器均采用PZT-8的壓電陶瓷。PZT-8的壓電陶瓷具有更高的品質(zhì)因素Qm,更高的安全工作溫度(居里溫度)以及較低的介電損耗(tanδ)。

低電場條件下壓電陶瓷性能

低電場條件下壓電陶瓷性能

換能器制作核心

由于壓電陶瓷的張力較弱,因此當換能器超聲振動時,必須施加靜態(tài)壓縮預應(yīng)力以防止壓電陶瓷承受拉應(yīng)力。另外,預應(yīng)力確保壓電陶瓷界面形成良好的接觸,從而使聲波以小的損耗良好地傳輸。壓縮預應(yīng)力必須足以防止壓電陶瓷遭受超聲拉伸應(yīng)力和防止橫向壓電陶瓷滑移,在超聲波換能器制作過程中預應(yīng)力的大小對品質(zhì)起決定性的作用。

傳統(tǒng)方式擰緊換能器

通過擰緊預應(yīng)力螺栓后可以對壓電陶瓷施加預應(yīng)力。傳統(tǒng)方法是使用扭矩扳手,設(shè)置特定的扭力后擰緊預應(yīng)力螺栓,但是該參數(shù)受許多因素影響,并且經(jīng)常會有偏差。使用同樣扭力的情況下,螺栓以及前后驅(qū)動器的潤滑程度,會影響到施加在陶瓷片上預應(yīng)力的大小。

預應(yīng)力受螺栓潤滑度的影響

預應(yīng)力受螺栓潤滑度的影響

壓電陶瓷的阻抗和頻率會隨著預應(yīng)力的增加而穩(wěn)定,較大的預應(yīng)力可以降低換能器的阻抗,如果壓電陶瓷未充分夾緊,換能器阻抗將變大。

那換能器的預應(yīng)力是不是越大越好呢?

過大的預應(yīng)力會使得換能器的性能降低,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

  1. 壓電陶瓷的性能在壓縮偏壓作用下發(fā)生了變化。特別是,材料有效工作的安全溫度可能會大幅度降低,高壓縮應(yīng)力可能會降低居里溫度。
  2. 過多的預緊力會導致明顯的去極化,同時還會產(chǎn)生不穩(wěn)定的阻抗和老化。
  3. 過大的預應(yīng)力會減少換能器的使用壽命,嚴重時候還會引起換能器的陶瓷片晶裂。
  4. 換能器預應(yīng)力過大前期會表現(xiàn)出較小的阻抗,但是隨著時間推移換能器的性能變下降,同時伴隨高阻抗的產(chǎn)品。

HCSONIC換能器制作

換能器組裝預應(yīng)力控制設(shè)備

換能器組裝預應(yīng)力控制設(shè)備

我們將換能器固定在工作臺上,然后將電極片的正負極和設(shè)備相連,輸入相應(yīng)的參數(shù)后,使用特定的扳手對預應(yīng)力螺栓進行擰緊,當預應(yīng)力達到所需的值時,設(shè)備會提示停止工作,從而制作高品質(zhì)的超聲波換能器,以適應(yīng)各種工作環(huán)境。

我們可以根據(jù)客戶的需求定制各類不同頻率的換能器,頻率范圍從15khz~120Khz,分別用于焊接、切割、霧化噴涂、聲化學液體處理等方面,HCSONIC超聲波換能器提供一年的質(zhì)保服務(wù)。

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