Princip návrhu obvodu ultrazvukového měniče

Ultrazvukový měnič je zařízení pro přeměnu energie nezbytné pro generování ultrazvukových vln a převádí energii ultrazvukového elektromagnetického kmitání na zvukové vlny. Jedná se o ultrazvukový měnič, známý také jako horn měnič, který se vyznačuje nízkou hmotností, malými rozměry a vysokou energií. Na obrázku je 1 kovový přední kryt, 2 je elektrodový drát, 3 je piezoelektrická keramická deska, 4 je kovový zadní kryt a 5 je předmontážní šroub.

Piezoelektrické keramické pláty každého sousedního plátu jsou polarizovány v opačných směrech a počet plátků je sudé číslo, takže přední a zadní kovové krycí pláty jsou připojeny k elektrodám stejné polarity, jinak je mezi přední a zadní krycí plát a plátek vloženo izolační těsnění. Mezi těmito dvěma pláty je obvykle mezi plátkem a kovovým krytem vložen tenký kus mosazi (tloušťka menší než 0,1 mm) jako vodič pájecí elektrody; silně se používá plátek, měď elektrody, kovová podpěra a kovový přední a zadní kryt. Lepené, předpjaté šrouby lze utáhnout před nebo po vytvrzení epoxidu. Protože tlakové napětí piezoelektrické keramiky je mnohem větší než tlakové napětí; cementovaná vrstva je také snadno zničena během fáze natahování pod velkou amplitudou, takže šroub předběžného doplnění se používá k natlakování plátku a lepicí části vibrátoru. Pro zajištění bezpečného provozu zařízení. Množství použitého předpětí by mělo být řádně kontrolováno. Kompaktní uložení bude v budoucnu vyžadovat talířovou pružinovou podložku a podložku mezi předpjatým šroubem a krytem. Kromě toho má předpjatý šroub malý vliv na rezonanční frekvenci a účinnost elektroakustické konverze se nemění. Maximální výkon ultrazvukový čistič , který lze absorbovat a množit, a hlavní funkce měniče jsou následující:

1, vibrátor

The piezoelektrický keramický materiál se nazývá elektroakustický konverzní prvek. U oscilátoru s poloviční vlnovou délkou, když vibruje, je amplituda obou konců největší a uprostřed je úsek s nulovou rychlostí vibrace, který se stává uzlovou rovinou, a poloha uzlové roviny Hustota, akustické spojení a velikost zadního krytu a svazku plátků se liší. Deska sekce je umístěna v poloze sekce pro upevnění vibrátoru a uvažování konstrukce snímače jako celku. Pokud se ultrazvukové napětí rovná vlastní frekvenci vibrátoru přivedeného na elektrodu vibrátoru a vibrátor vibruje úměrně k amplitudě napětí, podélný pohyb dvou kovových krycích desek je tlačen k šíření ultrazvukové energie.

2, přední a zadní kryt rychlosti

Kovový přední kryt je vyroben z lehkého kovu, jako je tvrdý hliník nebo slitina hořčíku, a zadní kryt je vyroben z těžkého kovu z oceli nebo mosazi, aby přední kryt vytvářel výtlak mnohem větší než zadní kryt. Podle zákona zachování hybnosti a principu činnosti převodníku je vidět, že hybnost na obou stranách desky průřezu je stejná a opačného směru a rychlost pohybu je nepřímo úměrná hustotě. Jako přední kryt je použit hliník a jako zadní kryt ocel a poměr výtlaku je asi tři ku jedné. V tomto případě je povrchové posunutí lehkého kovu velké a velká část vibrační energie uložené ve vibrátoru může být vyzařována. Přední kryt z lehkého kovu je navržen tak, aby byl rozšířen tak, aby odpovídal tvrdému hliníku (měrná hmotnost 27) a vodě (měrná hmotnost 1), aby se usnadnil směrový přenos ultrazvukové energie.

Ultrazvukový generátor je ultrazvukový frekvenční elektronický oscilátor. Když je ultrazvuková frekvence generovaná oscilátorem aplikována na piezokroužkový měnič ultrazvukového měniče, piezoelektrický keramický prvek generuje podélné vibrace působením elektrického pole. Když je piezoelektrický prvek ultrazvukově oscilován, zdá se, že je to malý píst s malou amplitudou asi 1~10-20μm, ale zrychlení této vibrace je velmi velké, což je 10~103násobek gravitačního zrychlení, takže elektromagnetická oscilační energie se přemění na vibrační energii, tato obrovská ultrazvuková energie se šíří v určitém směru.

3, ultrazvukový oscilátor (obvod pohonu)