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Time:2025-11-08| Author:admin
超聲波換能器,俗稱“超聲波振子”或“超音波振蕩子”,對(duì)于超聲波清洗設(shè)備行業(yè)應(yīng)用,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),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。 超聲波清洗機(jī)正是通過換能器產(chǎn)生的超聲波振動(dòng),在液體中發(fā)生空化效應(yīng)所產(chǎn)生的瞬間高壓空泡,沖擊被清洗物體表面而達(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。
超聲波清洗換能器采用不同的壓電材料說明:
黑色晶片為P4系列壓電陶瓷材料,此類壓電材料屬中等功率發(fā)射型材料,具有收發(fā)雙重特性,有著較低的介電損耗和較高的機(jī)械品質(zhì)因數(shù),主要應(yīng)用于超聲波清洗機(jī),超聲波霧化機(jī)等方面。
黃色晶片為P8系列(按國家部頒標(biāo)準(zhǔn)分類,下同)此類壓電材料屬于大功率發(fā)射型材料,主要特點(diǎn)機(jī)械品質(zhì)因數(shù)高,穩(wěn)定性好,非常低的介電損耗,特別適用于制作大功率發(fā)射用超聲換能器。廣泛應(yīng)用于超聲波焊接機(jī)、超聲波乳化棒、超聲波拋光機(jī)、超聲波清洗機(jī)等方面.
不同壓電陶瓷晶片換能器的比較:
1.黃色壓電陶瓷晶片組裝的超聲波換能器電容量變化絕對(duì)值低,強(qiáng)場損耗小,因而相對(duì)于相同的驅(qū)動(dòng)線路而言,發(fā)熱量低、熱穩(wěn)定好。水花表現(xiàn)為對(duì)清洗負(fù)載變化穩(wěn)定,沖擊大,屬中規(guī)中矩型。
2.黑色壓電陶瓷晶片的換能器機(jī)電耦合系數(shù)高,居里溫度高,因而電聲轉(zhuǎn)換效率高。且比其他采用一般P4系列的產(chǎn)品具有更高的穩(wěn)定性和較高的耐溫。水花表現(xiàn)為水柱高,空泡手感豐富,但對(duì)清洗負(fù)載變化靈敏度高。
3.使用場合(建議):高頻超聲波清洗機(jī)(如40KHz以上)或小功率超聲波換能器(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。
超聲波由于頻率高、波長短,在傳播過程中具有許多其特有的性質(zhì):方向性好。由于超聲波的頻率高,其波長較同樣介質(zhì)中的聲波波長短得多,衍射現(xiàn)象不明顯,所以超聲波的傳播方向好。能量大。超聲波在介質(zhì)中傳播,當(dāng)振幅相同時(shí),振動(dòng)頻率越高能量越大。所以超聲波在固體和液體中應(yīng)用較廣。超聲波引起空化作用。在液體中傳播時(shí),超聲波與聲波一樣是一種疏密的振動(dòng)波,在聲波壓縮階段,空穴被壓縮直至崩潰。在空穴崩潰時(shí)產(chǎn)生放電和發(fā)光現(xiàn)象,這種現(xiàn)象稱為空化作用。液體的分子受到超聲波能量的傳遞,分子相互作用而產(chǎn)生大量的氣泡,這些氣泡構(gòu)成了空化的前提條件,能量聚集到一定程度的時(shí)候氣泡破裂產(chǎn)生巨大的能量把整個(gè)液體破費(fèi),空化作用常用于超聲波清洗機(jī)、超聲波振板、以及小型超聲波清洗機(jī)。