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超聲波換能器原理簡介

一、超聲波換能器，是一種將高頻電能轉(zhuǎn)換為機械能的能量轉(zhuǎn)換器件。其常被用于超聲波清洗機、超聲波焊接機、三氯機、氣相機等設(shè)備中，在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活、交通運輸、軍事、醫(yī)療等領(lǐng)域內(nèi)都得到了廣泛的應(yīng)用。

二、超聲波換能器原理結(jié)構(gòu)
　超聲波換能器主要包括外殼、聲窗(匹配層)、壓電陶瓷圓盤換能器、背襯、引出電纜、Cymbal陣列接收器等幾大部分構(gòu)成。其中，壓電陶瓷圓盤換能器起到的作用和一般的換能器相同，主要用于發(fā)射并接受超聲波;而在壓電陶瓷圓盤換能器的上面是Cymbal陣列接收器，主要由引出電纜、Cymbal換能器、金屬圓環(huán)和橡膠墊圈組成，用作超聲波接收器，接受壓電陶瓷圓盤換能器頻帶外產(chǎn)生的多普勒回撥信號。

三、超聲波換能器原理
　　超聲波換能器，其實就是頻率與其諧振頻率相同的壓電陶瓷，利用的是材料的壓電效應(yīng)將電能轉(zhuǎn)換為機械振動。一般情況下，先由超聲波發(fā)生器產(chǎn)生超聲波，經(jīng)超聲波換能器將其轉(zhuǎn)換為機械振動，再經(jīng)超聲波導(dǎo)出裝置、超聲波接收裝置便可產(chǎn)生超聲波。

四、超聲波換能器原理應(yīng)用
　　(1)超聲波清洗機利用超聲波在清洗液中不斷地進行傳播來清洗物體上的污垢，其超聲波振動頻率便是由超聲波換能器決定的，可根據(jù)清洗物來設(shè)定不同的頻率以達到清洗的目的。

　　(2)超聲波焊接機利用超聲波換能器產(chǎn)生超聲波振動，振動產(chǎn)生摩擦使得焊區(qū)局部熔化進而接合在一起。

　　(3)超聲波馬達中并不含有超聲波換能器，只是將其定子近似為換能器，利用逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生超聲波振動，通過定子與轉(zhuǎn)子的摩擦進而帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。

　　(4)清洗機由超聲波發(fā)生器和超聲波換能器組成，超聲波換能器是由壓電陶瓷材料制造的夾芯式換能器，壓電陶瓷材料在交變電場的作用下會產(chǎn)生機械振動

五、超聲波換能器常見問題
(1) 超聲波振子受潮，可以用兆歐表檢查與換能器相連接的插頭，檢查絕緣電阻值就可以判斷基本情況，一般要求絕緣電阻大于5兆歐以上。如果達不到這個絕緣電阻值，一般是換能器受潮，可以把換能器整體（不包括噴塑外殼）放進烘箱設(shè)定100℃左右烘干3小時或者使用電吹風(fēng)去潮至阻值正常為止。

(2)換能器振子打火，陶瓷材料碎裂，可以用肉眼和兆歐表結(jié)合檢查，一般作為應(yīng)急處理的措施，可以把個別損壞的振子斷開，不會影響到別的振子正常使用。

(3) 振子脫膠，我們的換能器是采用膠結(jié)，螺釘緊固雙重保證工藝，在一般情況下不會出現(xiàn)這種情況。

(4) 不銹鋼振動面穿孔，一般換能器滿負荷使用10年以后可能會出現(xiàn)振動面穿。