Как узнать качество ультразвукового преобразователя? Какие параметры на это влияют?

Ультразвуковой преобразователь

1. Параметры

1) Механическая резонансная частота (Fs)

Это относится к рабочей частоте вибрационной системы, которая должна быть как можно ближе к ожидаемому значению в проекте и должна соответствовать рабочей точке источника питания.

2) Динамическое сопротивление (R1)

Сопротивление последовательной ветви пьезоэлектрического вибратора минимально возможно при одинаковых условиях опоры! Для чистящего или сварочного вибратора оно обычно составляет от 5 Ом до 20 Ом. Если он слишком велик, вибратор или вибрационная система будут иметь проблемы в работе, такие как несоответствие схемы, низкая эффективность преобразования, короткий срок службы вибратора и т. д.

3) Механическая добротность (Qm)

Методом кривой проводимости определено, что Qm=Fs/(F2-F1), чем выше Qm, тем лучше, так как чем выше Qm, тем выше КПД вибратора. Однако Qm должно соответствовать источнику питания. Если значение Qm слишком велико, источник питания не может соответствовать. Для очистки вибратора чем выше значение Qm, тем лучше. Вообще говоря, Qm для очистки вибратора должно быть 500-1000. Если оно слишком низкое, эффективность вибратора низкая. Если он слишком высок, источник питания не может соответствовать. Для ультразвуковой сварки или обработки значение Qm самого вибратора обычно составляет 50-1000, а всей системы - 1500-3000. Если он слишком низкий, эффективность вибрации низкая, но она не может быть слишком высокой, потому что чем выше Qm, тем уже рабочая полоса пропускания, и блок питания трудно согласовать, то есть блок питания работает с трудом. в точке резонансной частоты, и оборудование не может нормально работать.

4) Свободная емкость (CT)

Значение емкости пьезоэлектрического устройства на частоте 1 кГц соответствует значению, измеренному цифровым измерителем емкости. Вычтите динамическую емкость C1 из этого значения, чтобы получить реальную статическую емкость C0, C0=CT-C1. C0 должен быть сбалансирован с индуктивностью при использовании. В схемотехнике ультразвукового станка правильная балансировка C0 может улучшить коэффициент мощности источника питания. Есть два способа использования баланса индуктивности: параллельная настройка и последовательная настройка.

5) Антирезонансная частота (Fp)

Резонансная частота параллельной ветви пьезоэлектрического вибратора. На этой частоте полное сопротивление Zmax пьезоэлектрического вибратора велико. Если антирезонансный импеданс Zmax очень низкий, вибратор неисправен.

Ультразвуковой преобразователь

2. Графика

Вообще говоря, производительность вибрации или пьезоэлектрический преобразователь вибрационной системы можно судить непосредственно по логарифмической диаграмме координат, которая проста и интуитивно понятна.

1) Обычно круг проводимости представляет собой один круг, а график логарифмических координат имеет только пару минимального и максимального значений.

2) В аномальных условиях на круговом графике проводимости много паразитных кружочков, а на логарифмическом координатном графике много пар минимумов и максимумов.

При каких обстоятельствах круг проводимости и кривая проводимости пьезоэлектрической керамики или преобразователей будут ненормальными? В основном это следующие ситуации:

1) Пьезоэлектрическая керамика имеет свои проблемы, такие как внутреннее расслоение.

2) Датчик треснул при сборке.

3) Возникли проблемы при проектировании или сборке ультразвукового излучателя и пресс-формы.

4) Части вокруг стержня напряжения сталкиваются из-за плохой концентричности датчика.