Bagaimana untuk mengetahui kualiti transduser ultrasonik? Apakah parameter yang mempengaruhinya?

Transduser ultrasonik

1. Parameter

1) Kekerapan resonans mekanikal (Fs)

Ini merujuk kepada kekerapan operasi sistem getaran, yang sepatutnya sehampir mungkin dengan nilai yang dijangkakan dalam reka bentuk dan mesti sepadan dengan titik operasi bekalan kuasa.

2) Rintangan dinamik (R1)

Rintangan cawangan siri penggetar piezoelektrik adalah sekecil mungkin di bawah keadaan sokongan yang sama! Untuk pembersihan atau penggetar kimpalan, ia biasanya antara 5 Ω dan 20 Ω. Jika ia terlalu besar, sistem penggetar atau getaran akan menghadapi masalah dalam operasi, seperti ketidakpadanan litar, kecekapan penukaran yang rendah, hayat penggetar yang pendek, dsb.

3) Faktor kualiti mekanikal (Qm)

Ia ditentukan oleh kaedah lengkung konduktans iaitu Qm=Fs/(F2-F1), semakin tinggi Qm, semakin baik, kerana semakin tinggi Qm, semakin tinggi kecekapan penggetar. Walau bagaimanapun, Qm mesti sepadan dengan bekalan kuasa. Jika nilai Qm terlalu tinggi, bekalan kuasa tidak boleh sepadan. Untuk membersihkan penggetar, lebih tinggi nilai Qm, lebih baik. Secara umumnya, Qm untuk membersihkan penggetar hendaklah 500-1000. Jika ia terlalu rendah, kecekapan penggetar adalah rendah. Jika ia terlalu tinggi, bekalan kuasa tidak dapat dipadankan. Untuk kimpalan atau pemprosesan ultrasonik, nilai Qm penggetar itu sendiri secara amnya ialah 50-1000, dan keseluruhan sistem ialah 1500-3000. Sekiranya terlalu rendah, kecekapan getaran adalah rendah, tetapi ia tidak boleh terlalu tinggi, kerana semakin tinggi Qm, lebar jalur kerja semakin sempit, dan bekalan kuasa sukar dipadankan, iaitu bekalan kuasa sukar untuk berfungsi pada titik frekuensi resonans, dan peralatan tidak boleh berfungsi dengan normal.

4) Kapasiti bebas (CT)

Nilai kemuatan peranti piezoelektrik pada frekuensi 1kHz adalah konsisten dengan nilai yang diukur oleh meter kemuatan digital. Tolak kemuatan dinamik C1 daripada nilai ini untuk mendapatkan kemuatan statik sebenar C0, C0=CT-C1. C0 hendaklah diseimbangkan dengan kearuhan apabila menggunakan. Dalam reka bentuk litar mesin pemesinan ultrasonik, pengimbangan C0 dengan betul boleh meningkatkan faktor kuasa bekalan kuasa. Terdapat dua cara untuk menggunakan imbangan induktansi, penalaan selari dan penalaan siri.

5) Kekerapan anti resonans (Fp)

Kekerapan resonan cawangan selari penggetar piezoelektrik. Pada frekuensi ini, impedans Zmax penggetar piezoelektrik adalah besar. Jika impedans anti resonan Zmax sangat rendah, penggetar rosak.

Transduser ultrasonik

2. Grafik

Secara umumnya, prestasi getaran atau transduser piezoelektrik sistem getaran boleh dinilai secara langsung melalui rajah koordinat logaritma, yang mudah dan intuitif.

1) Biasanya, bulatan kemasukan ialah bulatan tunggal, dan graf koordinat logaritma hanya mempunyai sepasang nilai minimum dan maksimum.

2) Dalam keadaan tidak normal, terdapat banyak bulatan kecil parasit pada graf bulatan kemasukan, dan terdapat banyak pasangan minima dan maksimum pada graf koordinat logaritma.

Dalam keadaan apakah bulatan kemasukan dan lengkung konduktans seramik atau transduser piezoelektrik akan menjadi tidak normal? Terdapat terutamanya situasi berikut:

1) Seramik piezoelektrik mempunyai masalah sendiri, seperti penyimpangan dalaman.

2) Transduser telah retak semasa pemasangan.

3) Masalah berlaku dalam reka bentuk atau pemasangan tanduk dan acuan ultrasonik.

4）Bahagian di sekeliling bar tegasan berlanggar kerana kepekatan transduser yang lemah.