Порівняння переваг і недоліків ультразвукових перетворювачів

1. Категорії продуктів

Продукти компанії можна класифікувати за різними методами.

A. Класифікація п’єзоелектричних пластин: серія P4 з чорними пластинами та серія P8 з жовтими пластинами;

 B. Класифікація частоти: низька частота (17~23 кГц), проміжна частота (25~28 кГц), середня та висока частота (33~60 кГц) і висока частота (68-200 кГц);

C. Класифікація потужності: серія 50 Вт (включаючи 60 Вт), серія 100 Вт (включаючи 80 Вт) та інша нетрадиційна потужність;

D. Класифікація за формою: прямі циліндричні та рогові;

2 вибір моделі продукту

З огляду на багато моделей п’єзоелектричних керамічних перетворювачів, важливо вибрати відповідний відповідно до наступних інструкцій.

3.1. Застосування різних п'єзоелектричних пластинчастих перетворювачів і порівняння п'єзоелектричних пластин:

1). Жовта пластина — це високопотужний п’єзоелектричний керамічний матеріал серії P8 (відповідно до національного стандарту міністерства), який має переваги низького теплоутворення, малих втрат поля та хорошої термічної стабільності та, як правило, підходить для ультразвукового випромінювання високої потужності. Такі як ультразвукове зварювання, очищення високої потужності тощо.

2) Чорний чіп — це п’єзоелектричний керамічний матеріал серії P4, який має такі переваги, як висока діелектрична проникність, високий електромеханічний коефіцієнт зв’язку тощо, і, як правило, підходить для ультразвукових застосувань середньої потужності, таких як датчики для очищення або прийомопередавання.

 3). Чорний чіп, який використовує наша компанія, має вищу термічну стабільність, високу температуру Кюрі (Tc=350°C) і високий електромеханічний коефіцієнт якості порівняно з традиційною серією P4.

B. Порівняння різних пластинчастих перетворювачів:

1). Вібраційне очищення ультразвукового перетворювача зібраної з жовтої пластини має низьке абсолютне значення зміни ємності та невелику сильну втрату поля, так що теплогенерація низька, а тепло стабільне щодо тієї самої лінії руху. Водяна квітка характеризується стабільною зміною очисного навантаження та великою дією, що є помірно-регулярним типом.

2). Чорний чіп має високий електромеханічний коефіцієнт зв’язку та високу температуру Кюрі, тому ефективність електроакустичного перетворення висока. Він має вищу стабільність і вищу термостійкість, ніж інші продукти, що використовують серію P4. Водяна квітка характеризується високим водяним стовпом і багатим відчуттям руки, але чутливість до очисного навантаження висока.

3) Випадки використання (рекомендовано): високочастотний (наприклад, 40 КБ або більше) або малопотужний перетворювач (нижче 60 Вт) із перетворювачем на чорній мікросхемі, низькочастотний або високопотужний перетворювач із перетворювачем із жовтою пластиною.

2.2. Застосування різних частотних перетворювачів

Частота п'єзоелектричного ультразвукового зварювального перетворювача обернено пропорційна довжині хвилі. Довжина хвилі пов'язана з діаметром бульбашки (у строгому сенсі це спричинено низькочастотним часом зародження), а діаметр бульбашки пов'язаний з тиском її вибуху. Як правило, чим вища частота, тим менша довжина хвилі, менший діаметр бульбашки і нижчий тиск вибуху, але тим вище щільність бульбашки і краща проникність.

На основі вищезазначених принципів:

1). Якщо бруд, який потрібно очистити, важкий або його важко очистити, а вплив вибуху на поверхню об’єкта, що очищається, невеликий, слід вибрати низькочастотний серійний перетворювач. Зазвичай використовуються в магнітній промисловості, автомобільній промисловості, текстильній промисловості тощо. Зауважте, що ця серія є шумною та має найкращу звукоізоляцію.

2). Якщо бруд, який потрібно очистити, трохи важкий або чищення складне, а вплив вибуху на поверхню об’єкта, який очищається, невеликий, слід вибрати середньочастотний серійний перетворювач. Ця серія галузей є найбільш широко використовуваною, це механічна обробна промисловість, гальванічна промисловість, громадське харчування тощо.