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如何判斷超聲波換能器的好壞,影響超聲波換能器的參數(shù)有哪些

返回列表來源:大威超聲 發(fā)布日期: 2021.06.08 瀏覽:191

超聲波換能器在超聲波焊接機中占有非常重要的作用,一個優(yōu)質的超聲波換能器,能保證輸出功率強勁而穩(wěn)定。只有你了解了超聲波換能器的各項參數(shù),你才能準確的與你的超聲波發(fā)生器進行匹配。那么,怎么去判斷超聲波換能器的性能優(yōu)劣呢?

超聲波換能器

1、參數(shù)

1)機械諧振頻率(Fs)

這是指振動系統(tǒng)的工作頻率,設計中應盡可能接近期望值,必須與電源工作點匹配。

2)動態(tài)電阻(R1)

壓電振子串聯(lián)支路的電阻,在相同的支撐條件下越小越好!對于清洗或焊接振子來說,一般在5Ω-20Ω之間。如果太大的話,振子或振動系統(tǒng)工作會有問題,如電路不匹配或轉換效率低,振子壽命短等。

3)機械品質因素(Qm)

以電導曲線法確定,Qm=Fs /(F2-F1),Qm越高越好,因為Qm越高,振子的效率越高。但Qm必須與電源匹配,Qm值太高時,電源無法匹配。對于清洗振子來說,Qm值越高越好。一般來說,清洗振子的Qm要達到500-1000之間,太低的話,振子效率低,太高的話,電源無法匹配。對于超聲焊接或加工來說,振子本身的Qm值一般在50-1000左右,整機系統(tǒng)在1500-3000,太低的話,振動效率低,但是也不能太高,因為Qm越高,工作帶寬越窄,電源難以匹配,也就是說電源難以工作在諧振頻率點,設備無法正常工作。

4)自由電容(CT)

壓電器件在1kHz頻率下的電容值,此值和數(shù)字電容表測得的值是一致的。這個值減掉動態(tài)電容C1就可以得到真正的靜電容C0,C0=CT-C1。使用時要以電感對C0進行平衡,在超聲加工機器的電路設計中,正確地平衡C0可以提高電源的功率因素,使用電感平衡有兩種方法,并聯(lián)調諧和串聯(lián)調諧。

5)反諧振頻率(Fp)

壓電振子并聯(lián)支路的諧振頻率,在這個頻率下,壓電振子的阻抗Zmax最大,如果反諧振阻抗Zmax很低,則振子有問題。

超聲波換能器

2、圖形

一般說來,振動系統(tǒng)的振動性能或壓電換能器,可以直接通過對數(shù)坐標圖進行判斷,簡單直觀。

1)正常情況下,導納圓為單圓,對數(shù)坐標圖只有一對極小值和極大值。


2)異常情況下,導納圓圖上出現(xiàn)多個寄生小圓,對數(shù)坐標圖有多對極小值和極大值。


那么在什么情況下,壓電陶瓷或換能器的導納圓與電導曲線會出現(xiàn)異常呢?主要有以下幾種情況:

1)壓電陶瓷本身有問題,如內部分層。

2)換能器在裝配時出現(xiàn)晶片裂。

3)超聲變幅桿、模具的設計或裝配出現(xiàn)問題。

4)換能器同心度差造成的應力桿周圍零件相碰。

一般來說,導納曲線圖和參數(shù)互相有關聯(lián),如果振子的導納曲線圖正常,則R1較低,Qm較高。反之如果振子的導納曲線圖異常,一般R1較大,Qm較小。超聲波換能器作為超聲波設備的重要組成部分,其質量的好壞,直接關系到設備的使用壽命。

以上就是關于如何評判超聲波換能器好壞,以及影響超聲波換能器參數(shù)的詳細介紹,希望對您能有所幫助,如果您還有其他關于超聲波換能器方面的疑問,歡迎來咨詢我們大威超聲

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