تبدیل انرژی و طراحی معقول مبدل جوشکاری اولتراسونیک

برای تعیین وضعیت کار مبدل، مبدل جوشکاری باید معادله حالت سیستم ارتعاش مکانیکی خود و معادله حالت سیستم مدار را پیدا کند. معادله حالت سیستم مکانیکی مبدل (که به آن معادله ارتعاش مکانیکی گفته می شود) رابطه بین نیرو و سرعت ارتعاش سیستم ارتعاش مکانیکی زمانی است که مبدل در حالت کار است و معادله حالت سیستم مدار (به اختصار معادله حالت مدار) مشخصات سیستم ارتعاش را توصیف می کند. زیرا سیستم مکانیکی و سیستم مداری از مبدل جوش پیزوالکتریک با یکدیگر جفت می شوند، ارتعاش سیستم مکانیکی بر تعادل مدار تأثیر می گذارد و تغییر مدار نیز بر ارتعاش سیستم مکانیکی تأثیر می گذارد. بنابراین، ما همیشه از این معادلات برای تجزیه و تحلیل، بحث در مورد ویژگی های کاری مبدل استفاده می کنیم. دستگاه بالغ و قابل اعتمادی که تبدیل متقابل انرژی الکتریکی و انرژی صوتی را توسط اثر پیزوالکتریک انجام می دهد، مبدل پیزوالکتریک نامیده می شود. اثر پیزوالکتریک سیگنال های الکتریکی را به ارتعاشات مکانیکی تبدیل می کند. این نوع مبدل دارای راندمان تبدیل الکتروآکوستیک بالا، مواد اولیه ارزان، تولید آسان است و پیری آن آسان نیست.