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保定超声波塑料焊接机:超声波换能器设计尺寸及频率

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-03-28  来源:天津上荣超音波  作者:天津上荣超音波  浏览次数:133
核心提示:压电陶瓷元件的横向尺寸,即压电陶瓷元件的直径,应小于对应换能器谐振频率在陶瓷材料中声波波长的四分之一。对于直径比较大的压电陶瓷元件,除了振子的厚度振动模式以外,换能器还存在许多其他振动模式,
    压电陶瓷元件的横向尺寸,即压电陶瓷元件的直径,应小于对应换能器谐振频率在陶瓷材料中声波波长的四分之一。对于直径比较大的压电陶瓷元件,除了振子的厚度振动模式以外,换能器还存在许多其他振动模式,如径向振动模式等,为了避免换能器的谐振频率与压电陶瓷的径向或其他振动模式相互耦合,从而造成换能器的效率下降,应适当设计换能器的谐振频率以及压电陶瓷晶片的直径

超声波换能器。一般情况下,要求换能器的纵向共振频率远低于压电陶瓷晶芹以及换能器其他部分,如前后盖板的径向振动的基波谐振频率,以避免换能器的工作频率与压电陶瓷晶片和其他元件的径向频率相互耦合,对于频率较低的换能器,如功率超声应用场合的换能器,这种情况很少出现。然而当换能器的工作频率升高时,如用于超声治疗和超声金属焊接等技术中的超声换能器,就可能出现这一情况。此时可以通过合理的尺寸选择,把换能器的工作频率设计在相邻的两个径向谐振频率之间。超声波焊接机

   压电陶瓷晶片的数目及其总体积决定,取决于压电陶瓷材料的功率容量。根据国外的资料报道,锆钛酸铅发射型陶瓷材料的功率容量为6W/cm3kHz。由此可见,对于高频换能器压电陶瓷的体积可以很小。但是从另一方面考虑,当频率升高时,换能器的内部机械和介电损耗也会相应地增大,因此应采用辨证2-3来看待这一一问题,在现有的工艺条件下,换能器的功率容量一般取为2~3W/cm³kHz。

压电陶瓷元件的厚度,以及所利用的压电陶瓷片的数目选择,也需要仔细的全面考虑,这和换能器的电阻抗、机械品质因数以及机电耦合系数都有关。
 
 
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