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什么是换能器?

作者: admin 时间:2019-09-26 来源:未知
摘要:换能器是一种压电陶瓷材料,当被电脉冲激发时会物理改变形状。反之亦然。当您在换能器上实际感应力时,它将产生与感应力成比例的电流。还有其他一些类型的换能器,例如铁氧体...

  换能器是一种压电陶瓷材料,当被电脉冲激发时会物理改变形状。反之亦然。当您在换能器上实际感应力时,它将产生与感应力成比例的电流。还有其他一些类型的换能器,例如铁氧体,以及某些金属和矿物质的组合(例如石英),它们会产生类似的效果。超声波清洁型换能器几乎是所有陶瓷类型的换能器,只有一两个例外。

  换能器的物理质量和形状决定了它的共振点。[它将改变形状的频率]。大多数换能器具有多个自然共振点。可以将40 kHz换能器设计为产生170 kHz的次级谐振点。在这个次级频率上有轻微的功率损耗,但就清洁效果而言,它很小。这就需要能够在两个频率上产生信号的发生器。发电机实际上是通过开关链接的2个独立发电机。

  换能器的谐振质量还取决于如何完成换能器的构造。

  换能器组件的惯性质量和加速度以及换能器与发生器的输出频率共振的能力将决定超声清洗系统的功率。牛顿第二定律[F = ma]指出力等于惯性质量乘以加速度。当换能器等于换能器的主要工作频率时,它会通过与发生器输出的频率共振而迅速膨胀和收缩,从而发出超声波振动。根据此定律,较重,较快的加速换能器将比较轻,较慢的加速换能器产生更大的清洁力。 。

  这就是为什么几乎所有40 kHz超声换能器制造商都在其换能器组件中加入共振质量的主要原因。谐振块是经过精确加工的钢或不锈钢块,其尺寸经过适当调整,可与换能器输出谐振。它的目的是增加换能器组件的质量,因为40 kHz小且重量轻。压电25 kHz超声波清洁系统的清洁能力取决于超声波的频率,但是25 kHz组件的共振质量大约是40 kHz组件的共振质量的6倍。为什么不简单地在任何换能器组件上放置很大的沉重谐振质量。。

  答案在于共振一词。金属物体将仅在初级或次级频率上振动,具体取决于质量和尺寸。如果选择的谐振质量没有设计成在主频率和副频率上均与换能器谐振,则该质量将对抗换能器的作用力,并导致效率降低。波将互相作用。这是为什么除了发电机在换能器的二次谐波下工作之外,改变发电机的输出频率未显示出起作用的另一个原因。如果换能器改变其频率,它将不再与共振质量共振,从而为超声系统提供动力。在狭窄范围内改变或扫描换能器的频率是自欺欺人的。除非在换能器的较高二次谐波下运行。

  换能器的加速度占第二定律的另一半,换能器加速得越快,它将施加的力越大。由于170Hz系统每秒必须产生四倍的脉冲,因此它加速得更快,从而产生了更高的功率输出。第二定律适用于所有超声波清洗系统,而与频率无关。

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