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超声波焊接机核心部件--超声波换能器

  超声波换能器(Ultrasonic transducer)的功能是将输入的电能转换成机械能(即超声波)再传递出去,而自身消耗很少的一部分能量。

  超声波换能器,要解决的技术问题是设计一种作用距离大、频带宽的超声波换能器。


换能器的结构

  换能器由外壳、匹配层、压电陶瓷圆盘换能器、背衬、引出电缆和Cymbal阵列接收器组成。压电陶瓷圆盘换能器采用厚度方向极化的PZT-5压电材料制成,Cymbal阵列接收器由8~16只Cymbal换能器、两个金属圆环和橡胶垫圈组成。本发明的作用距离大于35m,频带宽度达到10kHz,能检测高速移动的远距离目标。


超声波换能器.jpg


  超声波换能器,包括外壳(1)、匹配层即声窗(2)、压电陶瓷圆盘换能器(3)、背衬(4)、引出电缆(5),其特征在于它还包括Cymbal阵列接收器,它由引出电缆(6)、8~16只Cymbal换能器(7)、金属圆环(8)、(9)和橡胶垫圈(10) 组成;Cymbal阵列接收器位于圆盘式压电换能器3之上;压电陶瓷圆盘换能器用作基本的超声波换能器,由它发射和接收超声波信号;Cymbal阵列接收器位于圆盘式压电换能器之上,作为超声波接收器,用于接收圆盘换能器频带之外的多普勒回波信号。

  主要使用在超声波塑料焊接机、超声波金属焊接机,超声波清洗机,气相机,三氯机等


超声波换能器常见问题:


1、超声波振子受潮,可以用兆欧表检查与换能器相连接的插头,检查绝缘电阻值就可以判断基本情况,一般要求绝缘电阻大于5兆欧以上。如果达不到这个绝缘电阻值,一般是换能器受潮,可以把换能器整体(不包括喷塑外壳)放进烘箱设定100℃ 左右烘干3小时或者使用电吹风去潮至阻值正常为止。

2、换能器振子打火,陶瓷材料碎裂,可以用肉眼和兆欧表结合检查,一般作为应急处理的措施,可以把个别损坏的振子断开,不会影响到别的振子正常使用。

3、振子脱胶,我们的换能器是采用胶结,螺钉紧固双重保证工艺,在一般情况下不会出现这种情况。

4、不锈钢振动面穿孔,一般换能器满负荷使用10年可能会出现振动面穿孔的情况。


超声波换能器1.jpg


超声波换能器的应用


  超声波换能器的应用十分广泛,它按应用的行业分为工业、农业、交通运输、生活、医疗及军事等。按实现的功能分为超声波加工、超声波清洗、超声波探测、检测、监测、遥测、遥控等;按工作环境分为液体、气体、生物体等;按性质分为功率超声波、检测超声波、超声波成像等。


超声波焊接

超声波焊接有超声波金属焊接和超声波塑料焊接两大类。其中超声波塑料焊接技术已获得较为普遍的应用。它是利用换能器产生的超声振动, 通过上焊件把超声振动能量传送到焊区。由于焊区即两焊件交界处声阻大, 所以会产生局部高温使塑料熔化, 在接触压力的作用下完成焊接工作。超声塑料焊接可方便焊接其他焊接法无法焊接的部位。另外, 还节约了塑料制品昂贵的模具费, 缩短了加工时间, 提高了生产效率, 有经济、快速和可靠等特点。

超声波清洗

超声波清洗的机理是利用超声波在清洗液中传播时的空化、辐射压、声流等物理效应,对清洗件上的污物产生的机械起剥落作用,同时能促进清洗液与污物发生化学反应,达到清洗物件的目的。超声波清洗机所用的频率根据清洗物的大小和目的可选用10~500kHz,一般多为20~50kHz。随着超声波换能器频率的增加,可采用郎之万振子、纵向振子、厚度振子等。在小型化方面,也有采用圆片振子的径向振动和弯曲振动的。超声波清洗在各种工业、农业、家用设备、电子、汽车、橡胶、印刷、飞机、食品、医院和医学研究等行业得到了越来越广泛的应用。


其他超声波换能器应用领域及产品:


超声波加工

压电陶瓷变压器

超声波马达

超声波减肥

超声波育种

电子血压计

遥测遥控

交通监测

测距

检漏及气体检测

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