Princípio ultra-sônico do projeto do circuito do transdutor

Um transdutor ultra-sônico é um dispositivo de conversão de energia necessário para gerar ondas ultrassônicas e converte a energia da oscilação eletromagnética ultra-sônica em ondas sonoras. É um transdutor ultrassônico, também conhecido como um transdutor de chifre, que é caracterizado por peso leve, tamanho pequeno e alta energia. Na figura, 1 é uma tampa frontal de metal, 2 é um fio eletrodo, 3 é uma placa de cerâmica piezoelétrica, 4 é uma tampa traseira de metal, e 5 é um parafuso pré-montagem.

As folhas cerâmicas piezoelétricas de cada duas folhas adjacentes são polarizadas em direções opostas, e o número de bolachas é um número par, para que as placas de cobertura de metal frontal e traseira estejam conectadas aos eletrodos da mesma polaridade, caso contrário, uma junta isolante é interposta entre as placas de capa dianteira e traseira e a bolacha. Entre as duas bolachas, um pedaço fino de latão (espessura inferior a 0,1 mm) é geralmente imprensado entre a bolacha e a tampa de metal como um eletrodo de solda; A bolacha, o cobre do eletrodo, o suporte de metal e as tampas dianteiras e traseiras de metal são fortemente usadas. Parafusos pré-estressados, colados podem ser apertados antes ou depois da cura do epóxi. Como o estresse compressivo da cerâmica piezoelétrica é muito maior que o estresse compressivo; A camada cimentada também é facilmente destruída durante o estágio de alongamento sob amplitude grande, para que o parafuso pré-suplemento seja usado para pressurizar a bolacha e a porção de colagem do vibrador. Para garantir a operação segura do dispositivo. A quantidade de prestressada aplicada deve ser controlada adequadamente. No futuro, o ajuste compacto exigirá uma lavadora e lavadora em forma de disco entre o parafuso pré-estressado e a tampa. Além disso, o parafuso protendido tem um pequeno efeito sobre a frequência de ressonância, e a eficiência de conversão eletroacústica não muda. A potência máxima detransdutor de limpeza ultra-sônico.que pode ser absorvido e multiplicado, e as principais funções do transdutor são as seguintes:

1, vibrador

omaterial de cerâmica piezoelétricoé chamado de elemento de conversão eletroacústica. Para um oscilador de um longo comprimento de onda, quando vibra, a amplitude de ambas as extremidades é a maior, e há uma seção com uma velocidade de vibração zero no meio, que se torna um plano nodal, e a posição do plano nodal a densidade , conexão acústica e tamanho da tampa traseira e pilha de bolacha variam. A placa de seção é colocada na posição da seção para fixar o vibrador e considerar a estrutura do transdutor como um todo. Se uma tensão ultra-sônica for igual a frequência natural do vibrador é aplicada ao eletrodo vibrador e o vibrador vibra proporcionalmente à amplitude da tensão, o movimento longitudinal das duas placas de cobertura de metal é empurrado para propagar a energia ultrassônica.

2, tampa dianteira e traseira

A tampa frontal de metal é feita de metal leve, tal como liga de alumínio ou magnésio duro, e a tampa traseira é feita de aço ou metal pesado para fazer a tampa da frente produzir um deslocamento muito maior que a tampa traseira. De acordo com a lei da conservação do momento e do princípio de funcionamento do transdutor, pode-se ser visto que o impulso em ambos os lados da placa da seção é igual e oposto em direção, e a velocidade de movimento é inversamente proporcional à densidade. O alumínio é usado como a tampa frontal, e o aço é usado como a tampa traseira, e a relação de deslocamento é de cerca de três a um. Neste caso, o deslocamento da superfície de metal leve é ​​grande, e uma grande parte da energia de vibração armazenada no vibrador pode ser irradiada. A tampa frontal de metal leve é ​​projetada para serem fracassados ​​para combinar com o alumínio duro (gravidade específica 27) e água (gravidade específica 1) para facilitar a transmissão direcional de energia ultrassônica.

O gerador ultra-sônico é um oscilador eletrônico de frequência ultra-sônica. Quando a frequência ultra-sônica gerada pelo oscilador é aplicada aoTransdutor de anéis de piezo.Do transdutor ultrassônico, o elemento cerâmico piezoelétrico gera vibração longitudinal sob a ação de um campo elétrico. Quando o elemento piezoelétrico é ultrassonicamente oscilado, parece ser um pequeno pistão com uma pequena amplitude de cerca de 1 ~ 10-20μm, mas a aceleração desta vibração é muito grande, que é 10 ~ 103 vezes da aceleração da gravidade, então o A energia oscilante eletromagnética é convertida em energia vibracional, essa enorme energia ultra-sônica viaja em uma direção específica.

3, oscilador ultra-sônico (circuito de unidade)