一.超聲波換能器原理與設計（超聲波振動系統）匹配摘要：就塑料焊接機的超聲波換能器系統進行設計和計算，并用PRO-E三維軟件繪出三維模型，***進行頻率分析，為超聲波換能系統提供了有用的設計方法。關鍵詞：超聲波換能器，超聲波振子，超音波振動子，超聲波振動系統當代社會，塑料的各種制品已滲透到人們日常生活的各個領域。傳統的加工工藝，已不能適應現代塑料工業的發展需要。超聲波塑料焊接機在焊接塑料制品時，既不要添加任何粘接劑、填料或溶劑，也不消耗大量熱源，具有操作簡便、焊接速度快、焊接強度高、生產效率高等優點。因此，超聲波焊接技術越來越***地獲得應用。超聲換能系統通常包括超聲波換能器和超聲波變幅桿，是進行超聲焊接加工的基礎組件，而良好的超聲換能器是保證超聲焊接加工的前提條件。隨著科技的發展，超聲波換能器的性能不斷提高，應用范圍也不斷擴展。山西供應超聲波換能器廠家報價

超聲波馬達超聲波馬達是把定子作為換能器，利用壓電晶體的逆壓電效應讓馬達定子處于超聲波頻率的振動，然后靠定子和轉子間的摩擦力來傳遞能量，帶動轉子轉動。超聲波馬達體積小，力矩大，分辨率高，結構簡單，直接驅動，無制動機構，無軸承機構，這些優點有益于裝置的小型化。超聲波馬達廣泛應用于光學儀器、激光、半導體微電子工藝、精密機械與儀器、機器人、醫學與生物工程領域。超聲波清洗超聲波清洗的機理是利用超聲波在清洗液中傳播時的空化、輻射壓、聲流等物理效應，對清洗件上的污物產生的機械起剝落作用，同時能促進清洗液與污物發生化學反應，達到清洗物件的目的。超聲波清洗機所用的頻率根據清洗物的大小和目的可選用10～500kHz，一般多為20～50kHz。隨著超聲波換能器頻率的增加，可采用郎之萬振子、縱向振子、厚度振子等。在小型化方面，也有采用圓片振子的徑向振動和彎曲振動的。超聲波清洗在各種工業、農業、家用設備、電子、汽車、橡膠、印刷、飛機、食品、醫院和醫學研究等行業得到了越來越***的應用。江蘇銷售超聲波換能器廠家解決方案超聲波發生器的工作頻率越高，產生的超聲波頻率也就越高。

超聲波換能器介紹：換能器是一種將能量從一種形式轉換為另一種形式的電子設備。將能量從一種形式轉換為另一種形式的過程稱為轉導。超聲波換能器將電源的電輸出轉換為振動輸出。這種機電轉換可以通過壓電陶瓷（如下圖）或磁致伸縮材料來完成。壓電陶瓷是換能器的**。傳感器要求將取決于應用。許多要求會相互***，并會被賦予不同的優先級。因此，沒有一套指導方針可以涵蓋所有要求，有許多不同的方法可以實現相同的目標。從分析上講，只能以一般方式預測換能器性能。這是因為壓電陶瓷的特性通常高度依賴于工作條件，包括溫度、電場強度、靜態壓縮預應力、動態應力、負載循環次數和時間。這些操作條件可以相互影響，并且這些條件的影響通常是非線性的。此外，壓電陶瓷的許多特性是正交各向異性的，并且可以在單個壓電陶瓷之間以及在壓電陶瓷批次之間變化。此外，在各種部件界面處（例如，在螺紋處）的相互作用可能難以表征并且用于空氣冷卻的對流傳熱系數只能近似地估計。因此，大部分設計過程都涉及實驗測試。

1.超聲換能器工作原理超聲換能器是將電能轉化為機械振動并放大振幅的部件，主要包括超聲換能器，超聲波變幅桿和超聲波焊頭。超聲波塑料焊接機上的超聲換能器的工作原理，就是利用壓電陶瓷材料的逆壓電效應產生振動工作的。將一壓電晶體置于外電場中，在電場的作用下，引起晶體內部正負電荷重心的移動，這一極化位移又導致晶體發生形變，這就叫做逆壓電效應。超聲變幅桿是超聲加工處理設備中超聲振動系統的重要組成部分之一。在超聲振動系統工作過程中，由于超聲換能器輻射面所產生的振動幅度較小，當工作頻率在20kHz范圍內，超聲換能器的輻射面的振幅只有數微米，而在超聲焊接中所需要的振幅大約為數十至數百微米。所以必須借助變幅桿的作用，將機械振動質點的位移量和運動速度進行放大，并將超聲能量聚集在較小的面積上，產生聚能作用。超聲變幅桿還可以作為機械阻抗變換器，在換能器和負載之間架起橋梁，進行阻抗匹配，使超聲能量更有效地從換能器向負載傳輸。在環保領域，超聲波可以用于去除水中的懸浮物或溶解物等污染物。

壓電晶體類型其中**成熟可靠的是以壓電效應實現電能與聲能相互轉換的器件，稱為壓電換能器。由材料的壓電效應將電信號轉換為機械振動。這種換能器電聲轉換效率高，原材料價格便宜，制作方便，也不容易老化。常用的材料有石英晶體、鈦酸鋇和鋯鈦酸鉛。石英晶體的伸縮量太小，3000V電壓才產生0.01um以下的變形。鈦酸鋇的壓電效應比石英晶體大20-30倍，但效率和機械強度不如石英晶體。鋯鈦酸鉛具有二者的優點，一般可用作超聲波清洗，探傷和小功率超聲波加工的換能器。在環保領域中，超聲波換能器可以用于水處理、廢氣處理等方面，具有較好的效果。上海質量超聲波換能器廠家產品介紹

隨著人們對環境保護意識的提高，超聲波換能器在清潔能源領域的應用也越來越***。山西供應超聲波換能器廠家報價

5.系統組件它由發送換能器、接收換能器、控制部分和電源部分組成。發射換能器由發射器和直徑約15mm的陶瓷振子換能器組成。換能器的作用是將陶瓷振子的電振動能轉化為超聲能輻射到空氣中;而接收換能器由陶瓷振子換能。換能器由放大器和放大電路組成。換能器接收波產生機械振動并將其轉化為電能，作為換能器接收器的輸出，檢測發射的超電磁波。在實際使用中，還使用了發射器的陶瓷振子。可用作接收換能器公司的陶瓷振子。控制部分主要控制發射機發送的脈沖鏈頻率、占空比、稀疏調制、計數檢測距離等。山西供應超聲波換能器廠家報價

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