超聲波換能器的應(yīng)用

超聲波馬達

超聲波馬達是把定子作為換能器, 利用壓電晶體的逆壓電效應(yīng)讓馬達定子處于超聲波頻率的振動, 然后靠定子和轉(zhuǎn)子間的摩擦力來傳遞能量, 帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。超聲波馬達體積小, 力矩大, 分辨率高, 結(jié)構(gòu)簡單, 直接驅(qū)動, 無制動機構(gòu), 無軸承機構(gòu), 這些優(yōu)點有益于裝置的小型化。超聲波馬達廣泛應(yīng)用于光學(xué)儀器、激光、半導(dǎo)體微電子工藝、精密機械與儀器、機器人、醫(yī)學(xué)與生物工程領(lǐng)域。

超聲波清洗

超聲波清洗的機理是利用超聲波在清洗液中傳播時的空化、輻射壓、聲流等物理效應(yīng), 對清洗件上的污物產(chǎn)生的機械起剝落作用, 同時能促進清洗液與污物發(fā)生化學(xué)反應(yīng), 達到清洗物件的目的。超聲波清洗機所用的頻率根據(jù)清洗物的大小和目的可選用10～500 kHz, 一般多為20～50 kHz。隨著超聲波換能器頻率的增加,可采用郎之萬振子、縱向振子、厚度振子等。在小型化方面, 也有采用圓片振子的徑向振動和彎曲振動的。超聲波清洗在各種工業(yè)、農(nóng)業(yè)、家用設(shè)備、電子、汽車、橡膠、印刷、飛機、食品、醫(yī)院和醫(yī)學(xué)研究等行業(yè)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

超聲波換能器應(yīng)用

超聲波焊接

超聲波焊接有超聲波金屬焊接和超聲波塑料焊接兩大類。其中超聲波塑料焊接技術(shù)已獲得較為普遍的應(yīng)用。它是利用換能器產(chǎn)生的超聲振動, 通過上焊件把超聲振動能量傳送到焊區(qū)。由于焊區(qū)即兩焊件交界處聲阻大, 所以會產(chǎn)生局部高溫使塑料熔化, 在接觸壓力的作用下完成焊接工作。超聲塑料焊接可方便焊接其他焊接法無法焊接的部位。另外, 還節(jié)約了塑料制品昂貴的模具費, 縮短了加工時間, 提高了生產(chǎn)效率, 有經(jīng)濟、快速和可靠等特點。

超聲波換能器能改善清洗功能

　目前，在市場上的超聲波換能器被用于清洗大型、重型零件或高密度資料的工件，高頻超聲波換能器通常被用于清洗較小、較精細的零件，或肅清巨大顆粒，高頻還被用于被工件外表不允許損傷的使用。運用高頻可從幾個方面改善清洗功能。

　超聲波換能器將壓電資料放入電壓變化的電場中時，它會發(fā)作變形，這就是所謂的“壓電效應(yīng)”。絕l對來講，磁力換能器是用會在變化的磁場中發(fā)作變形的資料制成的。無論運用何種換能器，通常根本的要素為其發(fā)生的空化效應(yīng)的強度。

　　超聲波換能器的原理和其它聲波一樣，是一系列的壓力點，即一種緊縮和收縮交替的波。假如聲能足夠強，液體在波的收縮階段被推開，由此發(fā)生氣泡，而在波的緊縮階段，這些氣泡就在液體中霎時爆裂或內(nèi)爆，發(fā)生一種十分無效的沖擊力，特別適用於清洗。

超聲波換能器組成方式及結(jié)構(gòu)形式

超聲波換能器是將電能與聲能進行相互轉(zhuǎn)換的器件，它是決定超l聲儀器性能重要的器件。隨著工程材料學(xué)和電子學(xué)的發(fā)展，超聲波換能器已經(jīng)成長起來，并廣泛運用于各行各業(yè)。

　超聲波換能器由中央壓電陶瓷元件，前后金屬蓋板，預(yù)應(yīng)力螺桿，電極片以及絕緣管組成。這種螺栓緊固型換能器在負荷變化時產(chǎn)生穩(wěn)定的超聲波，是獲得功率超聲波驅(qū)動源的基本l主要的方法。根據(jù)不同的設(shè)計，超聲波換能器的形狀主要有柱型、喇叭型、柱型中間有節(jié)等結(jié)構(gòu)形狀。