अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर सर्किट डिजाइन सिद्धांत

अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर एक ऊर्जा रूपांतरण उपकरण है जो अल्ट्रासोनिक तरंगें उत्पन्न करने के लिए आवश्यक है, और अल्ट्रासोनिक विद्युत चुम्बकीय दोलन की ऊर्जा को ध्वनि तरंगों में परिवर्तित करता है। यह एक अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर है, जिसे हॉर्न ट्रांसड्यूसर के रूप में भी जाना जाता है, जो हल्के वजन, छोटे आकार और उच्च ऊर्जा की विशेषता है। चित्र में, 1 एक मेटल फ्रंट कवर है, 2 एक इलेक्ट्रोड तार है, 3 एक पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक प्लेट है, 4 एक मेटल रियर कवर है, और 5 एक प्री-असेंबली स्क्रू है।

प्रत्येक निकटवर्ती दो शीटों की पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक शीटों को विपरीत दिशाओं में ध्रुवीकृत किया जाता है, और वेफर्स की संख्या एक सम संख्या होती है, ताकि सामने और पीछे की धातु कवर प्लेटें एक ही ध्रुवता के इलेक्ट्रोड से जुड़ी हों, अन्यथा सामने और पीछे की कवर प्लेटों और वेफर के बीच एक इन्सुलेट गैसकेट जुड़ा होता है। दो वेफर्स के बीच, पीतल का एक पतला टुकड़ा (0.1 मिमी से कम मोटाई) आमतौर पर वेफर और धातु कवर के बीच सोल्डरिंग इलेक्ट्रोड लीड के रूप में सैंडविच किया जाता है; वेफर, इलेक्ट्रोड कॉपर, मेटल सपोर्ट और मेटल फ्रंट और रियर कवर का दृढ़ता से उपयोग किया जाता है। एपॉक्सी के ठीक होने से पहले या बाद में चिपके, पूर्व-तनाव वाले पेंचों को कड़ा किया जा सकता है। चूंकि पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक का संपीड़न तनाव संपीड़न तनाव से बहुत अधिक है; बड़े आयाम के तहत स्ट्रेचिंग चरण के दौरान सीमेंट की परत भी आसानी से नष्ट हो जाती है, इसलिए वेफर और वाइब्रेटर के ग्लूइंग हिस्से पर दबाव डालने के लिए प्री-सप्लीमेंट स्क्रू का उपयोग किया जाता है। डिवाइस का सुरक्षित संचालन सुनिश्चित करने के लिए। लगाए गए पूर्वप्रतिबल की मात्रा को ठीक से नियंत्रित किया जाना चाहिए। भविष्य में, कॉम्पैक्ट फिट के लिए प्री-स्ट्रेस्ड स्क्रू और कवर के बीच डिस्क के आकार के स्प्रिंग वॉशर और वॉशर की आवश्यकता होगी। इसके अलावा, प्रीस्ट्रेस्ड स्क्रू का अनुनाद आवृत्ति पर थोड़ा प्रभाव पड़ता है, और इलेक्ट्रोकॉस्टिक रूपांतरण दक्षता नहीं बदलती है। की अधिकतम शक्ति अल्ट्रासोनिक क्लीनर ट्रांसड्यूसर जिसे अवशोषित और गुणा किया जा सकता है, और ट्रांसड्यूसर के मुख्य कार्य इस प्रकार हैं:

1, वाइब्रेटर

पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक सामग्री को इलेक्ट्रोकॉस्टिक रूपांतरण तत्व कहा जाता है। डेढ़ तरंग दैर्ध्य थरथरानवाला के लिए, जब यह कंपन करता है, तो दोनों सिरों का आयाम सबसे बड़ा होता है, और बीच में शून्य कंपन वेग वाला एक खंड होता है, जो एक नोडल विमान बन जाता है, और नोडल विमान की स्थिति घनत्व, ध्वनिक कनेक्शन और बैक कवर और वेफर स्टैक का आकार भिन्न होता है। वाइब्रेटर को ठीक करने और ट्रांसड्यूसर संरचना को समग्र रूप से देखने के लिए सेक्शन प्लेट को सेक्शन स्थिति में रखा जाता है। यदि अल्ट्रासोनिक वोल्टेज बराबर है तो वाइब्रेटर की प्राकृतिक आवृत्ति वाइब्रेटर इलेक्ट्रोड पर लागू होती है और वाइब्रेटर वोल्टेज के आयाम के अनुपात में कंपन करता है, अल्ट्रासोनिक ऊर्जा को प्रसारित करने के लिए दो धातु कवर प्लेटों के अनुदैर्ध्य आंदोलन को धक्का दिया जाता है।

2, फ्रंट और रियर स्पीड कवर

धातु का अगला कवर हल्के धातु जैसे कठोर एल्यूमीनियम या मैग्नीशियम मिश्र धातु से बना होता है, और पीछे का कवर स्टील या पीतल की भारी धातु से बना होता है ताकि सामने का कवर पीछे के कवर की तुलना में बहुत बड़ा विस्थापन पैदा कर सके। संवेग के संरक्षण के नियम और ट्रांसड्यूसर के कार्य सिद्धांत के अनुसार, यह देखा जा सकता है कि अनुभाग प्लेट के दोनों किनारों पर संवेग समान और विपरीत दिशा में है, और गति की गति घनत्व के व्युत्क्रमानुपाती होती है। एल्यूमीनियम का उपयोग फ्रंट कवर के रूप में किया जाता है, और स्टील का उपयोग पीछे के कवर के रूप में किया जाता है, और विस्थापन अनुपात लगभग तीन से एक होता है। इस मामले में, हल्की धातु की सतह का विस्थापन बड़ा है, और वाइब्रेटर में संग्रहीत कंपन ऊर्जा का एक बड़ा हिस्सा विकिरणित किया जा सकता है। हल्के धातु के फ्रंट कवर को अल्ट्रासोनिक ऊर्जा के दिशात्मक संचरण की सुविधा के लिए कठोर एल्यूमीनियम (विशिष्ट गुरुत्व 27) और पानी (विशिष्ट गुरुत्व 1) से मेल खाने के लिए फ्लेयर किया गया है।

अल्ट्रासोनिक जनरेटर एक अल्ट्रासोनिक आवृत्ति इलेक्ट्रॉनिक थरथरानवाला है। जब ऑसिलेटर द्वारा उत्पन्न अल्ट्रासोनिक आवृत्ति को लागू किया जाता है अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर के पीजो रिंग ट्रांसड्यूसर , पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक तत्व एक विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत अनुदैर्ध्य कंपन उत्पन्न करता है। जब पीजोइलेक्ट्रिक तत्व अल्ट्रासोनिक रूप से दोलन करता है, तो यह लगभग 1 ~ 10-20μm के छोटे आयाम के साथ एक छोटा पिस्टन प्रतीत होता है, लेकिन इस कंपन का त्वरण बहुत बड़ा होता है, जो गुरुत्वाकर्षण त्वरण का 10 ~ 103 गुना होता है, इसलिए विद्युत चुम्बकीय दोलन ऊर्जा कंपन ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है, यह विशाल अल्ट्रासोनिक ऊर्जा एक विशिष्ट दिशा में यात्रा करती है।

3, अल्ट्रासोनिक ऑसिलेटर (ड्राइव सर्किट)