換能器優(yōu)劣比較

1、1產(chǎn)品分類公司產(chǎn)品可依不同方式進(jìn)行分類，主要有：A. 壓電晶片分類：采用黑色晶片的P4系列和采用黃色晶片的P8系列；B. 頻率分類：低頻系列（1723KHZ、中頻系列（2528KHZ、中高頻系列 （3360KHZ 和高頻系列（68-200KHZ ；C.功率分類：50W系列（含60W）、100W系列（含80W）及其他非常規(guī)功率；D.形狀分類：直柱形和喇叭型；2 產(chǎn)品型號(hào)選擇 面對(duì)諸多型號(hào)換能器，按以下的說明來選擇適合的一款，是很重要的2.1. 不同壓電晶片換能器的應(yīng)用場合A.壓電晶片的比較：1）.黃色晶片為P8系列（按國家部頒標(biāo)準(zhǔn)分類，下同）大功率壓電陶瓷材 料，具有發(fā)熱量低，強(qiáng)場損耗小，熱穩(wěn)定

2、性好的優(yōu)點(diǎn)，一般適用于大功率超聲 發(fā)射，如超聲焊接、大功率清洗等。2）黑色晶片為P4系列壓電陶瓷材料，具有高介電常數(shù)，高機(jī)電耦合系數(shù)等 的優(yōu)點(diǎn)，一般適用于中等功率的超聲波應(yīng)用，如清洗或收發(fā)用傳感器等。3）而我公司采用的黑色晶片與傳統(tǒng) P4系列相比更具有高的熱穩(wěn)定性、高的 居里溫度（Tc=350C）和高的機(jī)電品質(zhì)因素等優(yōu)點(diǎn)。B.不同晶片換能器的比較:1）黃色晶片組裝的換能器電容量變化絕對(duì)值低，強(qiáng)場損耗小，因而相對(duì) 于相同的驅(qū)動(dòng)線路而言，發(fā)熱量低、熱穩(wěn)定好。水花表現(xiàn)為對(duì)清洗負(fù)載變化穩(wěn) 定，沖擊大，屬中規(guī)中矩型。2）黑色晶片的換能器機(jī)電耦合系數(shù)高，居里溫度高，因而電聲轉(zhuǎn)換效率 高。且比其他采用一般

3、P4 系列的產(chǎn)品具有更高的穩(wěn)定性和較高的耐溫。水花表 現(xiàn)為水柱高，空泡手感豐富，但對(duì)清洗負(fù)載變化靈敏度高。3）使用場合（建議）：高頻（如40K以上）或小功率換能器（60W以下）采用黑色晶片組裝的換 能器，低頻或大功率換能器采用黃色晶片組裝的換能器。2.2. 不同頻率換能器的應(yīng)用場合換能器頻率與波長成反比，波長大小與空泡直徑大小有關(guān)（嚴(yán)格意義說， 是頻率低成核的時(shí)間較長所致），而空泡直徑與其爆炸壓力成有關(guān)。一般頻率 越高，波長小，空泡直徑小，爆炸壓力低，但空泡密度高，滲透性好。基于以上原理：1）.被清洗物污垢較重或較難被清洗，且爆炸沖擊對(duì)被清洗物表面?zhèn)Σ淮?時(shí)，應(yīng)選擇低頻系列換能器。常用行業(yè)有

4、：磁性行業(yè)、汽保行業(yè)、紡織行業(yè)等。注意，此系列的噪聲較大，最好做隔 音處理。2）.被清洗物污垢稍重或清洗難易適中，且爆炸沖擊對(duì)被清洗物表面?zhèn)Σ?大時(shí)，應(yīng)選擇中頻系列換能器。此系列行業(yè)應(yīng)用最廣，常見的有：機(jī)械加工行業(yè)、電鍍行業(yè)、餐飲行業(yè)等。 3）.被清洗物污垢較輕、清洗容易，或?qū)Ρ_擊對(duì)被清洗物表面?zhèn)τ幸髸r(shí)，應(yīng)選擇中高頻系列換能器。 常用的行業(yè)有：精密零件、玻璃眼鏡、電子元器件、電路板等；4）.被清洗物污垢很輕、清洗容易，要求對(duì)爆炸沖擊對(duì)被清洗物表面禁止有 任何傷害時(shí)，應(yīng)選擇高頻系列換能器。常用的行業(yè)有：半導(dǎo)體、特殊的 xx 零件等。2.3. 不同功率換能器的應(yīng)用場合換能器的功率取決于壓

5、電陶瓷體積和設(shè)計(jì)頻率。考慮輸入驅(qū)動(dòng)電壓的限 制，在一定頻率下，壓電陶瓷體積一般通過其直徑變化來調(diào)整功率大小。為避 免換能器橫向振動(dòng)的干擾，換能器設(shè)計(jì)時(shí)橫向振動(dòng)頻率（對(duì)應(yīng)于直徑）要遠(yuǎn)高 于使用頻率（縱向頻率），這樣頻率限制了換能器的功率范圍。基于以上原理：一般低頻場合選用 100W 系列或更高功率的非常規(guī)系列，中頻場合選擇50W或100W系列，中高頻以上選50W系列或更低功率的非常規(guī)系列。需要說明的是，對(duì)于可用50W或100W系列的中頻場合，如條件允許，盡 可能選擇低功率的，因?yàn)楣β实偷膿Q能器，需要的數(shù)量多，超聲波均勻性好， 振子穩(wěn)定性好，壽命高，不銹鋼材料表面空化腐蝕小。2.4. 不同形狀換能

6、器的應(yīng)用場合常用換能器形狀主要分喇叭形和直柱形，它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上的差別主要在于輻 射前蓋的形狀，前者是錐體喇叭；后者是直棒形狀。喇叭形換能器的阻抗高，帶寬寬，更易于適配電路，因此其聲輻射效率比 直柱形換能器高，即同樣的輸入電功率在清洗槽中得到較大的聲功率，而消 耗在換能器上的電功率較少，因而換能器的發(fā)熱也低。當(dāng)輸入換能器的電功率相同時(shí)，由于喇叭輻射面的面積比棒狀換能器大， 所以輻射面的聲強(qiáng)較低，與其粘結(jié)的不銹鋼板表面空化腐蝕小。所以在一般情 況下采用喇叭狀換能器較好。但直柱形換能器因其輻射面的面積小，輻射聲強(qiáng) 高，作用距離遠(yuǎn)，例如清洗較深螺孔時(shí)，就宜采用此型。產(chǎn)品技術(shù)信息設(shè)計(jì)原理：本規(guī)格產(chǎn)品學(xué)稱

7、“超聲波換能器 ”，俗稱 “超聲波振子 ”或“超音波振蕩子 ”對(duì),于 超聲波清洗應(yīng)用類，稱為 “超聲波清洗換能器 ”。超聲波清洗換能器一般采用喇叭型復(fù)合陣子結(jié)構(gòu)（屬蘭杰文振子結(jié)構(gòu)）， 它由前、后金屬蓋板、壓電陶瓷晶片、預(yù)應(yīng)力螺桿、電極片、和絕緣套管組 成。施加合適的預(yù)應(yīng)力，換能器在大功率、高振幅的條件下具有良好的機(jī)電轉(zhuǎn) 換效率。超聲清洗正是通過換能器產(chǎn)生的超聲波振動(dòng)，在水中發(fā)生空化效應(yīng)所產(chǎn)生 的瞬間高壓空泡，沖擊被清洗物而達(dá)到良好的清洗效果。超聲波清洗換能器屬連續(xù)工作的中功率型換能器，一般以連續(xù)工作的平均 值來計(jì)算與恒量其功率大小。常見問題解答 :如何判別換能器正負(fù)極兩壓電晶片中間所在的電極是

8、正極；換能器如何接線并聯(lián)接線法，導(dǎo)線需穿孔繞結(jié)再錫焊，忌搭焊。換能器連接的導(dǎo)線選擇采用足夠柔軟的 1.2 平方線徑左右的硅膠導(dǎo)線。換能器如何絕緣和測試裸露在外導(dǎo)線及錫焊接部位采用熱縮套管加硅膠涂覆密封。換能器如何測試絕緣采用1500V左右的兆歐表測試正負(fù)極的絕緣電阻，要求大于50M Q,高濕度環(huán)境除外。換能器參數(shù)所代表有意義自由電容CT二C0+C1 CO為靜態(tài)電容，C1為動(dòng)態(tài)電容，Dt為介質(zhì)損耗，fs 為串聯(lián)諧振頻率，fp為并聯(lián)諧頻率，頻寬fsp二fp-fs,帶寬f12=f2-f1 , fl和f2分 別為半功率點(diǎn)帶寬所對(duì)應(yīng)左右點(diǎn)，R1為動(dòng)態(tài)電阻，L1為動(dòng)態(tài)電感，Zr或Zmin 為串聯(lián)諧振阻抗，

9、Zmax為串聯(lián)諧振阻抗，Qm為機(jī)械品質(zhì)因素，Keff為耦合系 數(shù)。換能器分組的參數(shù)順序一般依次按頻率、電容、阻抗來分組。換能器功率定義清洗換能器功率,一般為額定平均功率,是指在諧振頻率下的最大輸入電 功率。清洗機(jī)功率定義清洗機(jī)功率,一般為換能器數(shù)量與其額定功率的幾何乘積,稱為名義功 率。但輸入電功率要低于名義功率。輸入電功率為何低于清洗機(jī)功率單個(gè)換能器功率是在其諧振頻率下的最大功率,多個(gè)換能器并聯(lián)時(shí),并聯(lián) 后總頻率,因換能器一致性、粘合工藝等原因要偏離單個(gè)換能器的諧振頻率。 不能在每個(gè)換能器最佳頻率下工作時(shí)的總輸入電功率自然要低于清洗機(jī)的名義 功率。對(duì)單個(gè)驅(qū)動(dòng)電路而言,并聯(lián)的換能器越多,兩者偏差越大。清洗機(jī)功率選擇清洗機(jī)功率一般取決于水槽尺寸和換能器的分布,通常按功率密度 O.5- O.6w/cm2 計(jì)算。清洗機(jī)換能器如何排布 換能器的排布,取決于水槽的結(jié)構(gòu),考慮不同頻率的有效作用距離,再將 功率密度代入計(jì)算取整即可。調(diào)機(jī)時(shí)為何有多個(gè)頻率換能器安裝后調(diào)試機(jī)器時(shí)，強(qiáng)電場條件下在其諧振點(diǎn)附件有四個(gè)頻率，較 低的是振子橫向振動(dòng)頻率，接下來是振子與不銹鋼粘合形成振動(dòng)方向上的整體 頻率，稍低于換能器固有頻率，第三是換能器固有頻率，第四是換能器中晶片 徑向振向頻率。其中