Ultraljudsgivarens designprincip

En ultraljudsgivare är en energiomvandlingsanordning som är nödvändig för att generera ultraljudsvågor och omvandlar energin från elektromagnetisk ultraljudssvängning till ljudvågor. Det är en ultraljudsgivare, även känd som en horngivare, som kännetecknas av låg vikt, liten storlek och hög energi. I figuren är 1 ett fronthölje av metall, 2 är en elektrodtråd, 3 är en piezoelektrisk keramisk platta, 4 är en bakre metallhölje och 5 är en förmonteringsskruv.

De piezoelektriska keramiska arken av varje intilliggande två ark är polariserade i motsatta riktningar, och antalet skivor är ett jämnt antal, så att de främre och bakre metalltäckplåtarna är anslutna till elektroderna med samma polaritet, annars är en isolerande packning placerad mellan de främre och bakre täckplåtarna och skivan. Mellan de två skivorna är vanligtvis en tunn bit mässing (tjocklek mindre än 0,1 mm) inklämd mellan skivan och metallhöljet som en lödelektrodledning; wafern, elektrodkopparn, metallstödet och metallens främre och bakre hölje används starkt. Limmade, förspända skruvar kan dras åt före eller efter härdning av epoxin. Eftersom tryckspänningen hos piezoelektrisk keram är mycket större än tryckspänningen; det cementerade skiktet förstörs också lätt under sträckningssteget under stor amplitud, så pre-supplementskruven används för att trycksätta wafern och den limande delen av vibratorn. För att säkerställa säker drift av enheten. Mängden förspänning som appliceras bör kontrolleras korrekt. I framtiden kommer den kompakta passformen att kräva en skivformad fjäderbricka och bricka mellan den förspända skruven och locket. Dessutom har den förspända skruven en liten effekt på resonansfrekvensen, och den elektroakustiska omvandlingseffektiviteten förändras inte. Den maximala effekten av ultraljudsrengöringsgivare som kan absorberas och multipliceras, och givarens huvudfunktioner är följande:

1, vibrator

De piezoelektriskt keramiskt material kallas ett elektroakustiskt omvandlingselement. För en oscillator med en halv våglängd, när den vibrerar, är amplituden av båda ändarna störst, och det finns en sektion med noll vibrationshastighet i mitten, som blir ett nodplan, och nodplanets position. Densiteten, akustiska anslutningen och storleken på bakstycket och waferstapeln varierar. Sektionsplattan placeras i sektionspositionen för att fixera vibratorn och beakta givarstrukturen som en helhet. Om en ultraljudsspänning är lika, läggs vibratorns naturliga frekvens på vibratorelektroden och vibratorn vibrerar i proportion till amplituden av spänningen, trycks den längsgående rörelsen av de två metalltäckplåtarna för att fortplanta ultraljudsenergin.

2, främre och bakre hastighetsskydd

Framkåpan i metall är gjord av lättmetall som hård aluminium eller magnesiumlegering, och bakre kåpan är gjord av stål eller mässing av tungmetall för att få framkåpan att producera en förskjutning som är mycket större än den bakre kåpan. Enligt lagen om bevarande av rörelsemängd och givarens arbetsprincip, kan det ses att rörelsemängden på båda sidor av sektionsplattan är lika och motsatt i riktning, och rörelsehastigheten är omvänt proportionell mot densiteten. Aluminium används som främre kåpa och stål används som bakre kåpa, och förskjutningsförhållandet är cirka tre till ett. I det här fallet är lättmetallytförskjutningen stor, och en stor del av vibrationsenergin som lagras i vibratorn kan utstrålas. Lättmetallfrontkåpan är utformad för att utvidgas för att matcha det hårda aluminiumet (specifik vikt 27) och vatten (specifik vikt 1) för att underlätta riktad överföring av ultraljudsenergi.

Ultraljudsgeneratorn är en elektronisk oscillator med ultraljudsfrekvens. När ultraljudsfrekvensen som genereras av oscillatorn appliceras på piezo rings givare av ultraljud givare, genererar det piezoelektriska keramiska elementet längsgående vibrationer under inverkan av ett elektriskt fält. När det piezoelektriska elementet oscilleras med ultraljud, verkar det vara en liten kolv med en liten amplitud på cirka 1~10-20μm, men accelerationen av denna vibration är mycket stor, vilket är 10~103 gånger gravitationsaccelerationen, så den elektromagnetiska oscillerande energin omvandlas till en vibrationsspecifik energi, denna enorma energi färdas.

3, ultraljudsoscillator (drivkrets)