Prinzip der Ultraschallwandlerschaltung

Ein Ultraschallwandler ist ein Energieumwandlungsgerät, das für die Erzeugung von Ultraschallwellen erforderlich ist, und wandelt die Energie der ultraschall elektromagnetischen Schwingung in Schallwellen um. Es ist ein Ultraschallwandler, der auch als Hornwandler bezeichnet wird und durch leichtes Gewicht, kleine Größe und hohe Energie gekennzeichnet ist. In der Abbildung 1 ist eine Metallfrontabdeckung, 2 ein Elektrodendraht, 3 ist eine piezoelektrische Keramikplatte, 4 ist eine Metall hintere Abdeckung und 5 ist eine Vorbereitungsschraube.

Die piezoelektrischen Keramikblätter jedes benachbarten zwei Blätter werden in entgegengesetzte Richtungen polarisiert, und die Anzahl der Wafer ist eine gleichmäßige Zahl, so dass die vorderen und hinteren Metallabdeckplatten an die Elektroden derselben Polarität angeschlossen sind, sonst wird eine Isolierdichtung interponiert ist Zwischen den vorderen und hinteren Abdeckplatten und dem Wafer. Zwischen den beiden Wafern wird ein dünnes Stück Messing (Dicke von weniger als 0,1 mm) normalerweise zwischen dem Wafer und der Metallabdeckung als Lötelektrode -Blei eingeklemmt. Der Wafer, das Elektrodekupfer, die Metallstütze sowie die Metallvorder- und Hinterabdeckungen werden stark verwendet. Vor oder nach der Heilung des Epoxidhärtes können geklebte, vorstrahlte Schrauben festgezogen werden. Da die Druckspannung der piezoelektrischen Keramik viel größer ist als die Druckspannung; Die zementierte Schicht wird auch während der Dehnungsstufe unter einer großen Amplitude leicht zerstört, sodass die Vorabschärfeschraube verwendet wird, um den Wafer und den Kleberteil des Vibrators unter Druck zu setzen. Um den sicheren Betrieb des Geräts zu gewährleisten. Die Menge der angewendeten Vorspannungen sollte ordnungsgemäß gesteuert werden. In Zukunft erfordert die kompakte Anpassung eine Scheibe-förmige Federwaschmaschine und eine Waschmaschine zwischen der vorstressten Schraube und der Abdeckung. Darüber hinaus hat die vorgespannte Schraube einen geringen Einfluss auf die Resonanzfrequenz, und die elektroakustische Umwandlungseffizienz ändert sich nicht. Die maximale Leistung vonUltraschall sauberer WandlerDas kann absorbiert und multipliziert werden, und die Hauptfunktionen des Wandlers sind wie folgt:

1, Vibrator

Daspiezoelektrisches Keramikmaterialwird als elektroakustisches Konvertierungselement bezeichnet. Für einen halbwelligen Oszillator ist die Amplitude beider Enden die größte, und es gibt einen Abschnitt mit einer Null-Schwingungsgeschwindigkeit in der Mitte, die zu einer Knotenebene wird, und die Position der Knotenebene die Dichte der Dichte , akustische Verbindung und Größe des Rückzugs und Waferstapel variieren. Die Abschnittsplatte wird an der Abschnittsposition platziert, um den Vibrator zu reparieren und die Wandlerstruktur als Ganzes zu berücksichtigen. Wenn eine Ultraschallspannung gleich die Eigenfrequenz des Vibrators auf die Vibratorelektrode angelegt wird und der Vibrator proportional zur Amplitude der Spannung vibriert, wird die Längsbewegung der beiden Metallabdeckplatten gedrückt, um die Ultraschallenergie zu verbreiten.

2, vordere und hintere Geschwindigkeitsabdeckung

Die Metallfrontabdeckung besteht aus leichten Metall wie harter Aluminium oder Magnesiumlegierung, und die hintere Abdeckung besteht aus Stahl- oder Messing -Schwermetall, damit die Frontabdeckung eine Verschiebung erzeugt, die viel größer ist als die hintere Abdeckung. Nach dem Gesetz der Erhaltung des Impulses und des Arbeitsprinzips des Wandlers ist ersichtlich, dass der Impuls auf beiden Seiten der Abschnittsplatte in Richtung gleich und entgegengesetzt ist und die Bewegungsgeschwindigkeit umgekehrt proportional zur Dichte ist. Aluminium wird als Frontabdeckung verwendet, und Stahl wird als hintere Abdeckung verwendet, und das Verschiebungsverhältnis beträgt etwa drei zu eins. In diesem Fall ist die Verschiebung der Lichtmetalloberfläche groß, und ein großer Teil der im Vibrator gespeicherten Vibrationsenergie kann ausgestrahlt werden. Die Leichtmetall -Frontabdeckung wird so ausgelegt, dass sie zum harten Aluminium (spezifisches Schwerkraft 27) und Wasser entspricht (Spezifisches Gewicht 1) Erleichterung der Richtungsübertragung von Ultraschallenergie.

Der Ultraschallgenerator ist ein ultraschallfrequenz elektronischer Oszillator. Wenn die vom Oszillator erzeugte Ultraschallfrequenz auf die angewendet wirdPiezo -Ringe WandlerDas ultraschallige Wandler erzeugt das piezoelektrische Keramikelement unter der Wirkung eines elektrischen Feldes eine Längsschwingung. Wenn das piezoelektrische Element ultraschall geschwenkt ist, scheint es ein kleiner Kolben mit einer kleinen Amplitude von etwa 1 ~ 10-20 μm zu sein, aber die Beschleunigung dieser Schwingung ist sehr groß, was 10 ~ 103 Mal der Schwerkraftbeschleunigung ist, so die Die elektromagnetische Oszillationsenergie wird in Schwingungsenergie umgewandelt, diese riesige Ultraschallenergie reist in eine bestimmte Richtung.

3, Ultraschallosonischer Oszillator (Antriebskreis)