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压电陶瓷超声波换能器设计,超声波发生器

作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:    更新时间:2023/3/28

压电陶瓷超声波换能器是值由电能通过压电陶瓷片转化为机械能,通过结构件放大传播出去的一种机械运动。压电陶瓷超声波换能器的压电陶瓷片尺寸越大,输出的功率越大,相应的频率越低,而尺寸越小频率相对应的也会变大。

1.压电效应原理--简介 压电效应(英语:Piezoelectricity),是电介质材料中一种机械能与电能互换的现象。压电效应有两种,正压电效应及逆压电效应。压电效应在声音的产生和侦测,高电压的生成,电频生成,微量天平,和光学器件的超细聚焦有着重要的运用。

压电效应 

超声波焊接机的核心部件是压电陶瓷超声波换能器,压电陶瓷材料一般是采用高温烧结等工艺制造出来的多晶材料,具有良好的耐潮湿、耐磨和耐高温性能,硬度较高。压电陶瓷材料也决定了超声波换能器的好坏,黑色压电陶瓷晶片为PZT4系列压电陶瓷材料,具有高介电常数,高机电耦合系数等优点一般适用于中功率的超声波清洗应用。


压电陶瓷超声波换能器主要应用在:超声波清洗设备,医疗超声波设备,工业超声波设备等。

压电陶瓷超声波换能器 

超声波换能器介绍:

换能器是一种将能量从一种形式转换为另一种形式的电子设备。将能量从一种形式转换为另一种形式的过程称为转导。

超声波换能器将电源的电输出转换为振动输出。这种机电转换可以通过压电陶瓷(如下图)或磁致伸缩材料来完成。压电陶瓷是换能器的核心。

压电陶瓷超声波换能器实物及结构原理图 

传感器要求将取决于应用。许多要求会相互冲突,并会被赋予不同的优先级。因此,没有一套指导方针可以涵盖所有要求,有许多不同的方法可以实现相同的目标。

从分析上讲,只能以一般方式预测换能器性能。这是因为压电陶瓷的特性通常高度依赖于工作条件,包括温度、电场强度、静态压缩预应力、动态应力、负载循环次数和时间。这些操作条件可以相互影响,并且这些条件的影响通常是非线性的。此外,压电陶瓷的许多特性是正交各向异性的,并且可以在单个压电陶瓷之间以及在压电陶瓷批次之间变化。此外,在各种部件界面处(例如,在螺纹处)的相互作用可能难以表征并且用于空气冷却的对流传热系数只能近似地估计。因此,大部分设计过程都涉及实验测试。

Tags:压电陶瓷,超声波,超声波发生器  
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