❶ 超聲波發生器是如何工作的
超聲波發生器
是
超聲波清洗設備
的三大核心組成部分之一,另外兩部分是
超聲波換能器
和
清洗槽
。超聲波發生器將電能轉變為
電磁振盪
型號並發送給換能器,由換能器轉換成超聲波型號。從而是想超聲波的工作。
❷ 超聲波測距的原理
二、 超聲波測距原理
1、 超聲波發生器
為了研究和利用超聲波,人們已經設計和製成了許多超聲波發生器。總體上講,超聲波發生器可以分為兩大類:一類是用電氣方式產生超聲波,一類是用機械方式產生超聲波。電氣方式包括壓電型、磁致伸縮型和電動型等;機械方式有加爾統笛、液哨和氣流旋笛等。它們所產生的超聲波的頻率、功率和聲波特性各不相同,因而用途也各不相同。目前較為常用的是壓電式超聲波發生器。
2、壓電式超聲波發生器原理
壓電式超聲波發生器實際上是利用壓電晶體的諧振來工作的。超聲波發生器內部結構如圖1所示,它有兩個壓電晶片和一個共振板。當它的兩極外加脈沖信號,其頻率等於壓電晶片的固有振盪頻率時,壓電晶片將會發生共振,並帶動共振板振動,便產生超聲波。反之,如果兩電極間未外加電壓,當共振板接收到超聲波時,將壓迫壓電晶片作振動,將機械能轉換為電信號,這時它就成為超聲波接收器了。
3、超聲波測距原理
超聲波發射器向某一方向發射超聲波,在發射時刻的同時開始計時,超聲波在空氣中傳播,途中碰到障礙物就立即返回來,超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s,根據計時器記錄的時間t,就可以計算出發射點距障礙物的距離(s),即:s=340t/2 。這就是所謂的時間差測距法。
超聲波測距的原理是利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知,測量聲波在發射後遇到障礙物反射回來的時間,根據發射和接收的時間差計算出發射點到障礙物的實際距離。由此可見,超聲波測距原理與雷達原理是一樣的。
測距的公式表示為:L=C×T
式中L為測量的距離長度;C為超聲波在空氣中的傳播速度;T為測量距離傳播的時間差(T為發射到接收時間數值的一半)。
超聲波測距主要應用於倒車提醒、建築工地、工業現場等的距離測量,雖然目前的測距量程上能達到百米,但測量的精度往往只能達到厘米數量級。
由於超聲波易於定向發射、方向性好、強度易控制、與被測量物體不需要直接接觸的優點,是作為液體高度測量的理想手段。在精密的液位測量中需要達到毫米級的測量精度,但是目前國內的超聲波測距專用集成電路都是只有厘米級的測量精度。通過分析超聲波測距誤差產生的原因,提高測量時間差到微秒級,以及用LM92溫度感測器進行聲波傳播速度的補償後,我們設計的高精度超聲波測距儀能達到毫米級的測量精度。
超聲波測距誤差分析
根據超聲波測距公式L=C×T,可知測距的誤差是由超聲波的傳播速度誤差和測量距離傳播的時間誤差引起的。
時間誤差
當要求測距誤差小於1mm時,假設已知超聲波速度C=344m/s (20℃室溫),忽略聲速的傳播誤差。測距誤差s△t<(0.001/344) ≈0.000002907s 即2.907μs。
在超聲波的傳播速度是准確的前提下,測量距離的傳播時間差值精度只要在達到微秒級,就能保證測距誤差小於1mm的誤差。使用的12MHz晶體作時鍾基準的89C51單片機定時器能方便的計數到1μs的精度,因此系統採用89C51定時器能保證時間誤差在1mm的測量范圍內。
超聲波傳播速度誤差
超聲波的傳播速度受空氣的密度所影響,空氣的密度越高則超聲波的傳播速度就越快,而空氣的密度又與溫度有著密切的關系,如表1所示。
已知超聲波速度與溫度的關系如下:
式中: r —氣體定壓熱容與定容熱容的比值,對空氣為1.40,
R —氣體普適常量,8.314kg·mol-1·K-1,
M—氣體分子量,空氣為28.8×10-3kg·mol-1,
T —絕對溫度,273K+T℃。
近似公式為:C=C0+0.607×T℃
式中:C0為零度時的聲波速度332m/s;
T為實際溫度(℃)。
對於超聲波測距精度要求達到1mm時,就必須把超聲波傳播的環境溫度考慮進去。例如當溫度0℃時超聲波速度是332m/s, 30℃時是350m/s,溫度變化引起的超聲波速度變化為18m/s。若超聲波在30℃的環境下以0℃的聲速測量100m距離所引起的測量誤差將達到5m,測量1m誤差將達到5cm。
❸ 超聲波清洗機的原理為何會發出嗡嗡的聲音呢
原理:聲波的傳遞依照正弦曲線縱向傳播,即一層強一層弱,依次傳遞,當弱的聲波信號作用於液體中時,會對液體產生一定的負壓,即液體體積增加,液體中分子空隙加大,形成許許多多微小的氣泡,而當強的聲波信號作用於液體時,則會對液體產生一定的正壓,即液體體積被壓縮減小,液體中形成的微小氣泡被壓碎。經研究證明:超聲波作用於液體中時,液體中每個氣泡的破裂會產生能量極大的沖擊波,相當於瞬間產生幾網路的高溫和高達上千個大氣壓,這種現象被稱之為「空化作用」,超聲波清洗正是用液體中氣泡破裂所產生的沖擊波來達到清洗和沖刷工件內外表面的作用。
發出嗡嗡聲的原因:超聲波在液體中傳播,使液體,與清洗槽在超聲波頻率下一起振動,液體與清洗槽振動時有自己固有頻率,這種振動頻率是聲波頻率,所以人們就聽到嗡嗡聲。
補充:人們所聽到的聲音是頻率20-20000Hz的聲波信號,高於20000Hz的聲波稱之為超聲波。
❹ 超聲波機的原理是什麼
超聲波清洗是基於超聲波在清洗液體介質中傳遞時特有的「空化效應」物理內作用,「空化效容應」形成微觀強烈沖擊波和高速射流作用於被清洗物件表面,從而使污物迅速粉碎、剝離,達到高質量、高效率清洗目的。
超聲波能力集中,其方向性好、穿透能力強,以水為媒介時,水分子的壓力達到一定程度,會迅速形成膨脹的閉合分子並且炸裂,直接對肉眼看不見的污垢進行反復沖擊。超聲波每秒數萬次地負壓膨大和正壓強烈壓縮爆破無數「空穴」,高頻率產生無數微觀沖擊波,使得超聲波對於侵入清洗液中被洗物件復雜內外表面形狀、狹縫、深孔、拐角、死角等部位獨具卓越的洗凈能力和清洗效率是其他方法無法比擬和替代的。
❺ 超聲波發生器種類及其工作原理是什麼他們各自的特點是什麼
可分為頻率可調超聲波發生器、100W/300W超聲波發生器、小功率超聲波發生器、高頻超聲波發生器、大功能超聲波發生器、數字顯示超聲波發生器
原理是首先由信號發生器來產生一個特定頻率的信號,這超聲波發生器個信號可以是正弦信號,也可以是脈沖信號,這個特定頻率就是換能器的頻率,一般應用在超聲波設備中的超聲波頻率為20KHz、25KHz、28KHz、33KHz、40KHz、60KHz;100KHz或以上現在尚未大量使用。但隨著以後精密清洗的不斷發展。相信使用面會逐步擴大。
你可以參照網路「超聲波發生器」http://ke..com/view/1632971.htm#2
❻ 超聲波的工作原理是什麼
頻率高於人的聽覺上限(約為20000赫)的聲波,稱為超聲波,或稱為超聲。
超聲波在媒質中的反射、折射、衍射、散射等傳播規律,與可聽聲波的規律並沒有本質上的區別。但是超聲波的波長很短,只有幾厘米,甚至千分之幾毫米。與可聽聲波比較,超聲波具有許多奇異特性:傳播特性——超聲波的波長很短,通常的障礙物的尺寸要比超聲波的波長大好多倍,因此超聲波的衍射本領很差,它在均勻介質中能夠定向直線傳播,超聲波的波長越短,這一特性就越顯著。功率特性——當聲音在空氣中傳播時,推動空氣中的微粒往復振動而對微粒做功。聲波功率就是表示聲波做功快慢的物理量。在相同強度下,聲波的頻率越高,它所具有的功率就越大。由於超聲波頻率很高,所以超聲波與一般聲波相比,它的功率是非常大的。空化作用——當超聲波在液體中傳播時,由於液體微粒的劇烈振動,會在液體內部產生小空洞。這些小空洞迅速脹大和閉合,會使液體微粒之間發生猛烈的撞擊作用,從而產生幾千到上萬個大氣壓的壓強。微粒間這種劇烈的相互作用,會使液體的溫度驟然升高,起到了很好的攪拌作用,從而使兩種不相溶的液體(如水和油)發生乳化,並且加速溶質的溶解,加速化學反應。這種由超聲波作用在液體中所引起的各種效應稱為超聲波的空化作用。
我們知道正確的波的物理定義是:振動在物體中的傳遞形成波。這樣波的形成必須有兩個條件:一是振動源,二是傳播介質。波的分類一般有如下幾種:一是根據振動方向和傳播方向來分類。當振動方向與傳播方向垂直時,稱為橫波。當振動方向與傳播方向一致時,稱為縱波。二是根據頻率分類,我們知道人耳敏感的聽覺范圍是20HZ-20000HZ,所以在這個范圍之內的波叫做聲波。低於這個范圍的波叫做次聲波,超過這個范圍的波叫超聲波。
波在物體里傳播,主要有以下的參數:一是速度V,二是頻率F,三是波長λ。三者之間的關系如下:V=F.λ。波在同一種物質中傳播的速度是一定的,所以頻率不同,波長也就不同。另外,還需要考慮的一點就是波在物體里傳播始終都存在著衰減,傳播的距離越遠,能量衰減也就越厲害,這在超聲波加工中也屬於考慮范圍。
超聲波在塑料加工中的應用原理:
塑料加工中所用的超聲波,現有的幾種工作頻率有15KHZ,18KHZ,20KHZ,40KHZ。其原理是利用縱波的波峰位傳遞振幅到塑料件的縫隙,在加壓的情況下,使兩個塑料件或其它件與塑料件接觸部位的分子相互撞擊產生融化,使接觸位塑料熔合,達到加工目的。
❼ (急)超聲波發生器的工作流程及原理
你說的發生器是超聲換能器么?換能器就是能量轉換器件,將電能轉換為聲能,就是將交流電轉化成聲波了。
❽ 超聲波發生器是做什麼的
◆超聲波發生器的工作原理:
它是利用了電能,將電能轉為一個超聲波信號,信號可以是正弦信號,也可以是脈沖信號, 一般應用在超聲波設備中的超聲波頻率為20KHz、25KHz、28KHz、33KHz、40KHz、60KHz、80KHz、100KHz、128KHz等等。
頻率微調功能
超聲波發生器有頻率微調的功能,調整范圍2%,在不同的工況條件下略微調整使換能器始終工作在最佳狀態下,換能效率達到最大,在不同工況下都能達到最佳效果。 掃頻功能
超聲波發生器具有掃頻功能,通過在清洗過程中超聲波頻率在合理的范圍內往復掃動,帶動清洗液形成細微迴流,使工件污垢在被超聲剝離的同時迅速帶離工件表面,提高清洗效率。功率調節功能
超聲波發生器具有功率調節的功能,輸出功率可實現10%—100%的連續調整,以適應各種清洗對象的要求。
❾ 超聲波發生器工作原理
超聲波發生器,又叫超聲波驅動電源、電子箱、控制箱,是大功率超聲系統的重要組成部分。主要作用是產生大功率高頻交流電流,驅動超聲波換能器工作。
杭州成功超聲生產的TJS系列的超聲波發生器具有結構緊湊、安裝方便、操作簡單、性價比高等特點,發生器能自動、快速、准確、連續地執行超聲波驅動工作。
主要特點:
1、自動頻率跟蹤:設備一旦完成初始設置後,就可以連續作業而無需對發生器進行調節。
2、自動振幅控制:當換能器工作過程中負載特性發生變化時,能自動調整驅動特性,從而確保工具頭得到穩定的振幅。
3、系統保護:確保系統在正確操作條件下具備最大的可靠性,當系統在不適宜的操作環境下工作時(如溫度過高、過流、過壓、欠壓、系統錯誤等),發生器將停止工作並報警顯示,以保護發生器和其他的系統組件不被損壞。
4、振幅調整:振幅可在工作過程中瞬間增加或減少,振幅的設置范圍:0%~100%。
5、自動頻率搜索:可以自動測定工具頭的工作頻率並儲存。
超聲波模擬電源沒有以上的自動匹配和調節功能而且功率小。