超聲波換能器原理?超聲波換能器是一種將電能轉(zhuǎn)化為聲波能或者將聲波能轉(zhuǎn)化為電能的器件。其原理基于壓電效應(yīng),通常由壓電陶瓷和振動(dòng)系統(tǒng)兩部分組成。當(dāng)電壓施加到壓電陶瓷上時(shí),它會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形,這個(gè)變形會(huì)傳遞到振動(dòng)系統(tǒng),使之振動(dòng),從而產(chǎn)生聲波。反過(guò)來(lái),當(dāng)聲波擊打振動(dòng)系統(tǒng)時(shí),振動(dòng)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生變形,這個(gè)變形又會(huì)產(chǎn)生壓電效應(yīng),將聲波轉(zhuǎn)化為電壓。超聲波換能器多用于超聲波傳感器、超聲波測(cè)量?jī)x、醫(yī)療超聲檢測(cè)設(shè)備、清洗設(shè)備等領(lǐng)域。當(dāng)超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的高頻超聲波信號(hào)作用于壓電陶瓷片時(shí),會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)能。北京什么是超聲波換能器廠家哪家好
在測(cè)量中超聲波脈沖由西門(mén)子傳感器(換能器)發(fā)出,聲波經(jīng)液體表面反射后被同一傳感器接收或超聲波接收器,通過(guò)壓電晶體或磁致伸縮器件轉(zhuǎn)換成電信號(hào),并由聲波的發(fā)射和接收之間的時(shí)間來(lái)計(jì)算傳感器到被測(cè)液體表面的距離。 由于采用非接觸的測(cè)量,被測(cè)介質(zhì)幾乎不受限制,可***用于各種液體和固體物料高度的測(cè)量。二、超聲波換能器特點(diǎn)1.性能超聲波探頭的**是其塑料或金屬外殼中的壓電芯片。構(gòu)成晶片的材料有很多種。晶圓的大小,如直徑、厚度等也是不同的,所以每個(gè)探針的性能也不同,使用前一定要了解它的性能。超聲波換能器的主要性能指標(biāo)包括:2.工作頻率工作頻率是壓電晶片的諧振頻率。當(dāng)加在其兩端的交流電壓的頻率等于芯片的諧振頻率時(shí),輸出能量比較高,靈敏度比較高。北京什么是超聲波換能器廠家哪家好超聲波頻率的增加可以提高超聲波的穿透力和能量密度。
交通監(jiān)測(cè)現(xiàn)代交通,自動(dòng)監(jiān)測(cè)車輛的通行和計(jì)數(shù)以便掌握車輛的運(yùn)行情況是非常必要的。如交通監(jiān)理站安裝一個(gè)收發(fā)兼用的超聲波換能器及其附屬設(shè)備,當(dāng)車輛通過(guò)時(shí)就有一個(gè)聲脈沖返回,通過(guò)計(jì)數(shù)累計(jì)可得到日行車輛的數(shù)量。給汽車尾部裝一個(gè)收發(fā)兩用的換能器,可防止倒車相撞事故發(fā)生。在公路上安裝接收型壓電超聲波換能器還可以監(jiān)測(cè)噪聲指數(shù)。測(cè)距超聲波測(cè)距裝置又叫聲尺。它是通過(guò)收發(fā)兩用的換能器,測(cè)量脈沖時(shí)間間隔。聲尺可測(cè)10m以內(nèi)的距離,精度可達(dá)千分之幾。
5.系統(tǒng)組件它由發(fā)送換能器、接收換能器、控制部分和電源部分組成。發(fā)射換能器由發(fā)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(dòng)能轉(zhuǎn)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(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)并將其轉(zhuǎn)化為電能,作為換能器接收器的輸出,檢測(cè)發(fā)射的超電磁波。在實(shí)際使用中,還使用了發(fā)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(fā)射機(jī)發(fā)送的脈沖鏈頻率、占空比、稀疏調(diào)制、計(jì)數(shù)檢測(cè)距離等。總之,隨著科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展,超聲波換能器將會(huì)在未來(lái)的應(yīng)用場(chǎng)景中發(fā)揮更加重要的作用。
超聲波換能器是超聲振動(dòng)系統(tǒng)的**部件,超聲波換能器設(shè)計(jì)的好壞,關(guān)系到焊接機(jī)工作的效率,穩(wěn)定性及壽命等,在市場(chǎng)上采用大部分的壓電陶瓷換能器,按照振動(dòng)形式區(qū)別種類很多,如徑向振動(dòng)模式,縱向復(fù)合式振動(dòng)模式,剪切振動(dòng)模式,厚度振動(dòng)模式等。超聲波塑料焊接機(jī)工作時(shí)加工塑料工件,需要的是高頻率的縱向振動(dòng)。使得工件的上下模上下高頻振動(dòng)融化焊接層得到焊接效果。壓電換能器的結(jié)構(gòu):壓電陶瓷換能器的結(jié)構(gòu),由壓電陶瓷晶片,電極片,前后蓋等組成。后蓋板一般用質(zhì)量較大的鋼制成前蓋板由質(zhì)量輕的,**度鋁合金或者鈦合金制造而成,它是利用了壓電陶瓷的縱向效應(yīng)器,陶瓷元件的極化方向,電場(chǎng)方向,機(jī)械振動(dòng)方向,三者一致。這種換能器稱縱向復(fù)合振動(dòng)換能器,它的長(zhǎng)度方向尺寸遠(yuǎn)大于它們的寬度。超聲波的頻率越高,其穿透力越強(qiáng),但也會(huì)使超聲波換能器的工作難度增加。北京什么是超聲波換能器廠家哪家好
對(duì)于不同用途的超聲波換能器,需要根據(jù)具體需求進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。北京什么是超聲波換能器廠家哪家好
6、工作模式超聲波換能器使用聲學(xué)介質(zhì)對(duì)被檢測(cè)物體進(jìn)行非接觸和無(wú)磨損檢測(cè)。超聲波換能器可以檢測(cè)透明或有色物體、金屬或非金屬物體、固體、液體和粉狀物質(zhì)。其檢測(cè)性能幾乎不受任何環(huán)境條件的影響,包括煙塵環(huán)境和雨天。7.優(yōu)缺點(diǎn)每個(gè)系統(tǒng)都有好處和一些缺點(diǎn)。超聲波換能器的優(yōu)點(diǎn)將在這里討論。在任何形式的材料中,這些超聲波換能器都可以進(jìn)行測(cè)試。他們可以檢測(cè)到的各種紋理。溫度、水、灰塵或任何超聲波換能器均不受影響。超聲波換能器可以在各種形式的環(huán)境中以良好的方式運(yùn)行。它還可以測(cè)量升高的感應(yīng)距離。以下是這些轉(zhuǎn)換器的缺點(diǎn):超聲波換能器易受溫度變化的影響。超聲波反應(yīng)將改變這種溫度變化。在讀取小物體、薄而軟物體的反射時(shí),它可能會(huì)遇到問(wèn)題。北京什么是超聲波換能器廠家哪家好