Принцип побудови схеми ультразвукового перетворювача

Ультразвуковий перетворювач - це пристрій для перетворення енергії, необхідний для генерації ультразвукових хвиль, і перетворює енергію ультразвукових електромагнітних коливань у звукові хвилі. Це ультразвуковий перетворювач, також відомий як рупорний перетворювач, який характеризується малою вагою, малими розмірами та високою енергією. На малюнку 1 — металева передня кришка, 2 — електродний дріт, 3 — п’єзоелектрична керамічна пластина, 4 — металева задня кришка, а 5 — гвинт попереднього складання.

П’єзоелектричні керамічні листи кожного сусіднього двох листів поляризовані в протилежних напрямках, і кількість пластин є парним числом, так що передня та задня металеві пластини під’єднані до електродів однакової полярності, інакше між передньою та задньою пластинами кришки та пластиною встановлюється ізоляційна прокладка. Між двома пластинами тонкий шматок латуні (товщиною менше 0,1 мм) зазвичай затискається між пластиною та металевою кришкою як вивід паяльного електрода; широко використовуються пластина, електродна мідь, металева опора та металеві передня та задня кришки. Склеєні, попередньо напружені гвинти можна затягувати до або після затвердіння епоксидної смоли. Оскільки напруга стиску п'єзоелектричної кераміки набагато більша, ніж напруга стиску; цементований шар також легко руйнується під час стадії розтягування під великою амплітудою, тому шнек попередньої добавки використовується для тиску на пластину та склеювальну частину вібратора. Щоб забезпечити безпечну роботу пристрою. Необхідно належним чином контролювати величину попереднього напруження. У майбутньому для компактної посадки знадобиться дископодібна пружинна шайба та шайба між попередньо напруженим гвинтом і кришкою. Крім того, попередньо напружений гвинт мало впливає на резонансну частоту, а ефективність електроакустичного перетворення не змінюється. Максимальна потужність Ультразвуковий очисний перетворювач , який можна поглинати та розмножувати, а основні функції перетворювача такі:

1, вібратор

The П'єзоелектричний керамічний матеріал називається електроакустичним перетворювальним елементом. Для осцилятора половинної довжини хвилі, коли він вібрує, амплітуда обох кінців є найбільшою, а посередині є ділянка з нульовою швидкістю вібрації, яка стає вузловою площиною, а положення вузлової площини Щільність, акустичне з’єднання та розмір задньої кришки та стосу пластин змінюються. Секційна пластина розміщується в положенні секції, щоб закріпити вібратор і розглянути структуру перетворювача в цілому. Якщо ультразвукова напруга дорівнює власній частоті вібратора, прикладеного до електрода вібратора, і вібратор вібрує пропорційно амплітуді напруги, поздовжній рух двох металевих пластин штовхає для поширення ультразвукової енергії.

2, кришка передньої та задньої швидкості

Металева передня кришка виготовлена ​​з легкого металу, такого як твердий алюміній або магнієвий сплав, а задня кришка виготовлена ​​зі сталі або латуні важкого металу, щоб зробити передню кришку набагато більшим, ніж задня кришка. Відповідно до закону збереження імпульсу та принципу роботи перетворювача видно, що імпульс з обох боків секційної пластини однаковий і протилежний за напрямком, а швидкість руху обернено пропорційна щільності. Алюміній використовується як передня кришка, а сталь використовується як задня кришка, і співвідношення зміщення приблизно три до одного. У цьому випадку зміщення поверхні легкого металу є великим, і велика частина енергії вібрації, що зберігається у вібраторі, може випромінюватися. Передня кришка з легкого металу розроблена таким чином, щоб розширюватися, щоб відповідати твердому алюмінію (питома вага 27) і воді (питома вага 1), щоб полегшити спрямовану передачу ультразвукової енергії.

Ультразвуковий генератор - електронний генератор ультразвукової частоти. Коли ультразвукова частота, створювана осцилятором, прикладена до п'єзокільцевий перетворювач ультразвукового перетворювача, п'єзоелектричний керамічний елемент генерує поздовжню вібрацію під дією електричного поля. Коли п’єзоелектричний елемент коливається ультразвуком, здається, що це невеликий поршень з невеликою амплітудою приблизно 1 ~ 10-20 мкм, але прискорення цієї вібрації дуже велике, що в 10 ~ 103 разів перевищує прискорення сили тяжіння, тому енергія електромагнітних коливань перетворюється на енергію коливань, ця величезна ультразвукова енергія рухається в певному напрямку.

3, ультразвуковий генератор (схема приводу)