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文檔簡介

1、1產品分類公司產品可依不同方式進行分類,主要有:A.壓電晶片分類:采用黑色晶片的P4系列和采用黃色晶片的P8系列;B.頻率分類:低頻系列(1723KHz、中頻系歹U(2528KHz、中高頻系列(3360KHz和高頻系歹U(68-200KHZ;C.功率分類:50W系列(含60W)、100W系列(含80W)及其他非常規功率;D.形狀分類:直柱形和喇叭型;2產品型號選擇面對諸多型號換能器,按以下的說明來選擇適合的一款,是很重要的2.1. 不同壓電晶片換能器的應用場合A.壓電晶片的比較:1) .黃色晶片為P8系列(按國家部頒標準分類,下同)大功率壓電陶瓷材料,具有發熱量低,強場損耗小,熱穩定性好的優點

2、,一般適用于大功率超聲發射,如超聲焊接、大功率清洗等。2) .黑色晶片為P4系列壓電陶瓷材料,具有高介電常數,高機電耦合系數等的優點,一般適用于中等功率的超聲波應用,如清洗或收發用傳感器等。3) .而我公司采用的黑色晶片與傳統P4系列相比更具有高的熱穩定性、高的居里溫度(Tc=350)和高的機電品質因素等優點。B.不同晶片換能器的比較:1) 黃色晶片組裝的換能器電容量變化絕對值低,強場損耗小,因而相對于相同的驅動線路而言,發熱量低、熱穩定好。水花表現為對清洗負載變化穩定,沖擊大,屬中規中矩型。2)黑色晶片的換能器機電耦合系數高,居里溫度高,因而電聲轉換效率高。且比其他采用一般P4系列的產品具有

3、更高的穩定性和較高的耐溫。水花表現為水柱高,空泡手感豐富,但對清洗負載變化靈敏度高。3)使用場合(建議):高頻(如40K以上)或小功率換能器(60W以下)采用黑色晶片組裝的換能器,低頻或大功率換能器采用黃色晶片組裝的換能器。2.2. 不同頻率換能器的應用場合換能器頻率與波長成反比,波長大小與空泡直徑大小有關(嚴格意義說,是頻率低成核的時間較長所致),而空泡直徑與其爆炸壓力成有關。一般頻率越高,波長小,空泡直徑小,爆炸壓力低,但空泡密度高,滲透性好。基于以上原理:1) .被清洗物污垢較重或較難被清洗,且爆炸沖擊對被清洗物表面傷害不大時,應選擇低頻系列換能器。常用行業有:磁性行業、汽保行業、紡織行

4、業等。注意,此系列的噪聲較大,最好做隔音處理。2) .被清洗物污垢稍重或清洗難易適中,且爆炸沖擊對被清洗物表面傷害不大時,應選擇中頻系列換能器。此系列行業應用最廣,常見的有:機械加工行業、電鍍行業、餐飲行業等。3).被清洗物污垢較輕、清洗容易,或對爆炸沖擊對被清洗物表面傷害有要求時,應選擇中高頻系列換能器。常用的行業有:精密零件、玻璃眼鏡、電子元器件、電路板等;4) .被清洗物污垢很輕、清洗容易,要求對爆炸沖擊對被清洗物表面禁止有任何傷害時,應選擇高頻系列換能器。常用的行業有:半導體、特殊的xx零件等。2.3. 不同功率換能器的應用場合換能器的功率取決于壓電陶瓷體積和設計頻率。考慮輸入驅動電壓

5、的限制,在一定頻率下,壓電陶瓷體積一般通過其直徑變化來調整功率大小。為避免換能器橫向振動的干擾,換能器設計時橫向振動頻率(對應于直徑)要遠高于使用頻率(縱向頻率),這樣頻率限制了換能器的功率范圍。基于以上原理:一般低頻場合選用100W系列或更高功率的非常規系列,中頻場合選擇50W或100W系列,中高頻以上選50W系列或更低功率的非常規系列。需要說明的是,對于可用50W或100W系列的中頻場合,如條件允許,盡可能選擇低功率的,因為功率低的換能器,需要的數量多,超聲波均勻性好,振子穩定性好,壽命高,不銹鋼材料表面空化腐蝕小。2.4. 不同形狀換能器的應用場合常用換能器形狀主要分喇叭形和直柱形,它們

6、在結構上的差別主要在于輻射前蓋的形狀,前者是錐體喇叭;后者是直棒形狀。喇叭形換能器的阻抗高,帶寬寬,更易于適配電路,因此其聲輻射效率比直柱形換能器高,即同樣的輸入電功率在清洗槽中得到較大的聲功率,而消耗在換能器上的電功率較少,因而換能器的發熱也低。當輸入換能器的電功率相同時,由于喇叭輻射面的面積比棒狀換能器大,所以輻射面的聲強較低,與其粘結的不銹鋼板表面空化腐蝕小。所以在一般情況下采用喇叭狀換能器較好。但直柱形換能器因其輻射面的面積小,輻射聲強高,作用距離遠,例如清洗較深螺孔時,就宜采用此型。產品技術信息設計原理:本規格產品學稱“超聲波換能器”,俗稱“超聲波振子”或“超音波振蕩子”,對于超聲波

7、清洗應用類,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合陣子結構(屬蘭杰文振子結構),它由前、后金屬蓋板、壓電陶瓷晶片、預應力螺桿、電極片、和絕緣套管組成。施加合適的預應力,換能器在大功率、高振幅的條件下具有良好的機電轉換效率。超聲清洗正是通過換能器產生的超聲波振動,在水中發生空化效應所產生的瞬間高壓空泡,沖擊被清洗物而達到良好的清洗效果。超聲波清洗換能器屬連續工作的中功率型換能器,一般以連續工作的平均值來計算與恒量其功率大小。常見問題解答:如何判別換能器正負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接線法,導線需穿孔繞結再錫焊,忌搭焊。換能器連接的導線選擇采用足夠柔

8、軟的1.2平方線徑左右的硅膠導線。換能器如何絕緣和測試裸露在外導線及錫焊接部位采用熱縮套管加硅膠涂覆密封。換能器如何測試絕緣采用1500V左右的兆歐表測試正負極的絕緣電阻,要求大于50MQ,高濕度環境除外。換能器參數所代表有意義自由電容CT=C0+C1C0為靜態電容,C1為動態電容,Dt為介質損耗,fs為串聯諧振頻率,fp為并聯諧頻率,頻寬fsp=fp-fs,帶寬f12=f2-f1,fl和f2分別為半功率點帶寬所對應左右點,R1為動態電阻,L1為動態電感,Zr或Zmin為串聯諧振阻抗,Zmax為串聯諧振阻抗,Qm為機械品質因素,Keff為耦合系數。換能器分組的參數順序一般依次按頻率、電容、阻抗

9、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。清洗機功率定義清洗機功率,一般為換能器數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功率單個換能器功率是在其諧振頻率下的最大功率,多個換能器并聯時,并聯后總頻率,因換能器一致性、粘合工藝等原因要偏離單個換能器的諧振頻率。不能在每個換能器最佳頻率下工作時的總輸入電功率自然要低于清洗機的名義功率。對單個驅動電路而言,并聯的換能器越多,兩者偏差越大。清洗機功率選擇清洗機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計算。清洗機換能器如何排布換能器的排布,取決于水槽的結構,考慮不同頻率的有效作用距離,再將功率密度代入計算取整即可。調機時為何有多個頻率換能器安裝后調試機器時,強電場條件下在其諧振點附件有四個頻率,較低的是振子橫向振動頻率,接下來是振子與不銹鋼粘合形成振動方向上的整體頻率,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

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