超聲波換能器是將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能(超聲波)的核心器件,其中壓電陶瓷換能晶片定制,超聲功率輸出強(qiáng)勁穩(wěn)定。超聲波換能器是實(shí)現(xiàn)電能、機(jī)械能或聲能從一種形式的能量轉(zhuǎn)換為另一種形式的能量裝置,又稱超音波換能器,也稱有源傳感器。其中成熟的是以壓電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)電能與聲能相互轉(zhuǎn)換的器件,又稱壓電換能器。
超聲波換能器是由壓電陶瓷元件、前后金屬蓋板、預(yù)應(yīng)力螺桿、絕緣管組成的。
超聲波換能器與變幅桿連接后的整體叫做超聲波振動(dòng)子。超聲波換能器在電場(chǎng)激勵(lì)下能產(chǎn)生有規(guī)律的振動(dòng),其振幅一般在10μm左右,這樣的振幅要直接完成焊接和加工工序是不夠的。連上通過(guò)合理設(shè)計(jì)的變幅桿后,超聲波的振幅可以在很大的范圍內(nèi)變化。
另一方面,變幅桿在做縱向伸縮振動(dòng)時(shí),其中間的某橫截面左右兩邊的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向剛好相反,相當(dāng)于存在一個(gè)相對(duì)靜止的節(jié)面。這個(gè)節(jié)面叫做節(jié)點(diǎn),偏離這個(gè)節(jié)點(diǎn)固定就會(huì)減少振動(dòng)子的工作效率,俗稱漏波。
鋁質(zhì)變幅桿聲傳遞效率高,但材料強(qiáng)度低,易開(kāi)裂和螺孔滑絲;鋼質(zhì)變幅桿強(qiáng)度高,但聲阻抗相對(duì)較大;鈦合金變幅桿綜合性能好,缺點(diǎn)就是價(jià)格高、加工難。
