產(chǎn)品技術(shù)信息 |
設(shè)計(jì)原理:
本規(guī)格產(chǎn)品學(xué)稱“超聲波換能器”,俗稱“超聲波振子”或“超音波振蕩子”,對(duì)于超聲波清洗應(yīng)用類,稱為“超聲波清洗換能器”。
超聲波清洗換能器一般采用喇叭型復(fù)合陣子結(jié)構(gòu)(屬langvins振子結(jié)構(gòu)),它由前、后金屬蓋板、壓電陶瓷晶片、預(yù)應(yīng)力螺桿、電極片、和絕緣套管組成。施加合適的預(yù)應(yīng)力,換能器在大功率、高振幅的條件下具有良好的機(jī)電轉(zhuǎn)換效率。 超聲清洗正是通過換能器產(chǎn)生的超聲波振動(dòng),在水中發(fā)生空化效應(yīng)所產(chǎn)生的瞬間高壓空泡,沖擊被清洗物而達(dá)到良好的清洗效果。 超聲波清洗換能器屬連續(xù)工作的中功率型換能器,一般以連續(xù)工作的平均值來計(jì)算與恒量其功率大小。 常見問題解答:
如何判別換能器正負(fù)極
兩壓電晶片中間所在的電極是正極; 換能器如何接線 并聯(lián)接線法,導(dǎo)線需穿孔繞結(jié)再錫焊,忌搭焊。 換能器連接的導(dǎo)線選擇 采用足夠柔軟的1.2平方線徑左右的硅膠導(dǎo)線。 換能器如何絕緣和測(cè)試 裸露在外導(dǎo)線及錫焊接部位采用熱縮套管加硅膠涂覆密封。 換能器如何測(cè)試絕緣 采用1500V左右的兆歐表測(cè)試正負(fù)極的絕緣電阻,要求大于50MΩ,高濕度環(huán)境除外。 換能器參數(shù)所代表有意義 自由電容CT=C0+C1,C0為靜態(tài)電容,C1為動(dòng)態(tài)電容,Dt為介質(zhì)損耗,fs為串聯(lián)諧振頻率,fp為并聯(lián)諧頻率,頻寬fsp=fp-fs,帶寬f12=f2-f1,f1和f2分別為半功率點(diǎn)帶寬所對(duì)應(yīng)左右點(diǎn),R1為動(dòng)態(tài)電阻,L1為動(dòng)態(tài)電感,Zr或Zmin為串聯(lián)諧振阻抗,Zmax為串聯(lián)諧振阻抗,Qm為機(jī)械品質(zhì)因素,Keff為耦合系數(shù)。 換能器分組的參數(shù)順序 一般依次按頻率、電容、阻抗來分組。 換能器功率定義 清洗換能器功率,一般為額定平均功率,是指在諧振頻率下的最大輸入電功率。 清洗機(jī)功率定義 清洗機(jī)功率,一般為換能器數(shù)量與其額定功率的幾何乘積,稱為名義功率。但輸入電功率要低于名義功率。 輸入電功率為何低于清洗機(jī)功率 單個(gè)換能器功率是在其諧振頻率下的最大功率,多個(gè)換能器并聯(lián)時(shí),并聯(lián)后總頻率,因換能器一致性、粘合工藝等原因要偏離單個(gè)換能器的諧振頻率。不能在每個(gè)換能器最佳頻率下工作時(shí)的總輸入電功率自然要低于清洗機(jī)的名義功率。對(duì)單個(gè)驅(qū)動(dòng)電路而言,并聯(lián)的換能器越多,兩者偏差越大。 清洗機(jī)功率選擇 清洗機(jī)功率一般取決于水槽尺寸和換能器的分布,通常按功率密度0.5-0.6w/cm2計(jì)算。 清洗機(jī)換能器如何排布 換能器的排布,取決于水槽的結(jié)構(gòu),考慮不同頻率的有效作用距離,再將功率密度代入計(jì)算取整即可。 調(diào)機(jī)時(shí)為何有多個(gè)頻率 換能器安裝后調(diào)試機(jī)器時(shí),強(qiáng)電場(chǎng)條件下在其諧振點(diǎn)附件有四個(gè)頻率,較低的是振子橫向振動(dòng)頻率,接下來是振子與不銹鋼粘合形成振動(dòng)方向上的整體頻率,稍低于換能器固有頻率,第三是換能器固有頻率,第四是換能器中晶片徑向振向頻率。其中第二和第三是可用的頻率。另外,電路電感匹配不佳時(shí),會(huì)有偏離頻率起振現(xiàn)象。 掃頻電路的優(yōu)點(diǎn) 掃頻電路能讓并聯(lián)的每個(gè)振子在單個(gè)脈沖期內(nèi)均有一次最佳的振動(dòng)機(jī)會(huì),對(duì)清洗的安裝工藝、換能器一致性的選擇要求降低。另外,超聲振動(dòng)比連續(xù)電路工作時(shí)的沖擊力,超聲波均勻性等效果都要好,且輸入電功率更低,可靠性更強(qiáng)。 |