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超聲波換能器原理簡(jiǎn)介

一、超聲波換能器，是一種將高頻電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換器件。其常被用于超聲波清洗機(jī)、超聲波焊接機(jī)、三氯機(jī)、氣相機(jī)等設(shè)備中，在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活、交通運(yùn)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?fù)苄盘?hào)。

三、超聲波換能器原理
　　超聲波換能器，其實(shí)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(jī)械振動(dòng)。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(jī)械振動(dòng)，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(jī)利用超聲波在清洗液中不斷地進(jìn)行傳播來清洗物體上的污垢，其超聲波振動(dòng)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(dá)到清洗的目的。

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

　　(3)超聲波馬達(dá)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(dòng)，通過定子與轉(zhuǎn)子的摩擦進(jìn)而帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　(4)清洗機(jī)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(chǎng)的作用下會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)

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(dá)不到這個(gè)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(jìn)烘箱設(shè)定100℃左右烘干3小時(shí)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(gè)別損壞的振子斷開，不會(huì)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(huì)出現(xiàn)這種情況。

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