超聲波換能器為什麼要凹形面

Ⅰ 超聲波換能器組成及工作原理

1、超聲波換能器組成：超聲波換能器由外殼、匹配層、壓電陶瓷圓盤換能器、背襯、引出電纜和Cymbal陣列接收器組成。壓電陶瓷圓盤換能器採用厚度方向極化的PZT-5壓電材料製成，Cymbal陣列接收器由8～16隻Cymbal換能器、兩個金屬圓環和橡膠墊圈組成。

2、超聲波換能器工作原理：超聲波感測器是利用超聲波的特性研製而成 的感測器。超聲波是一種振動頻 率高於聲波的機械波，由換能晶片在電壓的激勵下發生振動產生的，它具有頻率高、波長短、繞射現象小，特別是方向性好、能夠 成為射線而定向傳播等特點。

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超聲波換能器的應用：

超聲波換能器應用 超聲波換能器的應用十分廣泛,它按應用的行業分為工業、農業、交通運輸、生活、醫療及軍事等。按實現的功能分為超聲波加工、超聲波清洗、超聲波探測、檢測、監測、遙測、遙控等；按工作環境分為液體、氣體、生物體等;按性質分為功率超聲波、檢測超聲波、超聲波成像等。

壓電陶瓷變壓器 壓電陶瓷變壓器是利用極化後壓電體的壓電效應來實現電壓輸出的。

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讓馬達定子處於超聲波頻率的振動, 然後靠定子和轉子間的摩擦力來傳遞能量, 帶動轉子轉動。

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。

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。

Ⅱ 超聲波換能器的結構

大功率超聲換能器的結構倒是知道一些。
大功率換能器大致有兩種，磁致伸縮類、壓電陶瓷類。磁致伸縮類換能器在國內很少見。一般用來研究用。工業化上用的相當的少。這里就不多講了。壓電陶瓷類，是大功率超聲換能器用的做廣泛的。其功率大，成本低，製作相對容易等特點，使其在大功率超聲行業中占據了極大份額。
壓電陶瓷類換能器的結構大致如下：中央壓電陶瓷元件，前後金屬蓋板，預應力螺桿，電極片以及絕緣管組成。根據不同的設計，超聲波換能器的形狀主要有柱型(前後金屬蓋板直徑相同)、喇叭型(前蓋板直徑通過弧型過度縮小)、柱型中間有節等結構形狀。
具體形狀可以找家專業生產壓電陶瓷換能器的廠家看下。如杭州成功超聲設備有限公司

Ⅲ 超聲波換能器

超聲波換能器的功能是將輸入的電功率轉換成機械功率（即超聲波）再傳遞出去，而自身消耗很少的一部分功率。
超聲波換能器，要解決的技術問題是設計一種作用距離大、頻帶寬的超聲波換能器。
換能器由外殼、匹配層、壓電陶瓷圓盤換能器、背襯、引出電纜和Cymbal陣列接收器組成。壓電陶瓷圓盤換能器採用厚度方向極化的PZT-5壓電材料製成，Cymbal陣列接收器由8～16隻Cymbal換能器、兩個金屬圓環和橡膠墊圈組成。本發明的作用距離大於35m，頻帶寬度達到10kHz，能檢測高速移動的遠距離目標。
超聲波換能器的應用十分廣泛,它按應用的行業分為工業、農業、交通運輸、生活、醫療及軍事等。按實現的功能分為超聲波加工、超聲波清洗、超聲波探測、檢測、監測、遙測、遙控等；按工作環境分為液體、氣體、生物體等;按性質分為功率超聲波、檢測超聲波、超聲波成像等。

Ⅳ 超聲波換能器的變幅桿和工具頭的面不平整會有什麼問題

面不平整，耦合效率很低，呢么換能器可能會發熱比較厲害。

Ⅳ 壓電式超聲波換能器原理是什麼

超聲換能器是將電能轉化為機械振動並放大振幅的部件，主要包括超聲換能器，超聲波變幅桿和超聲波焊頭。超聲波塑料焊接機上的超聲換能器的工作原理，就是利用壓電陶瓷材料的逆壓電效應產生振動工作的。

將一壓電晶體置於外電場中，在電場的作用下，引起晶體內部正負電荷重心的移動，這一極化位移又導致晶體發生形變，這就叫做逆壓電效應。

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超聲波換能器的應用十分廣泛,它按應用的行業分為工業、農業、交通運輸、生活、醫療及軍事等。按實現的功能分為超聲波加工、超聲波清洗、超聲波探測、檢測、監測、遙測、遙控等；按工作環境分為液體、氣體、生物體等;按性質分為功率超聲波、檢測超聲波、超聲波成像等。

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, 對清洗件上的污物產生的機械起剝落作用, 同時能促進清洗液與污物發生化學反應, 達到清洗物件的目的。超聲波清洗機所用的頻率根據清洗物的大小和目的可選用10～500 kHz, 一般多為20～50 kHz。

Ⅵ 壓電式超聲波換能器原理是什麼

壓電式超聲波換能器原理
超聲波換能器，本身就是頻率與其諧振頻率同樣的壓電陶瓷片，運用的是原材料的壓電效應將電能轉換為機械振動。通常情況下，一般由超聲波發生器造成超聲波，經超聲波換能器把它轉換成機械振動，再經過超聲波導出來設備、超聲波接收裝置便能造成超聲波。

超聲波換能器的應用：
超聲波清洗機充分利用超聲波在清潔液中逐漸地開展散播來清洗物件上的污漬，其超聲波振動頻率就是由超聲波換能器所決定的，可以根據清洗物來設置不一樣的頻率從而達到清洗的目的。
超聲波焊接機充分利用超聲波換能器造成超聲波振動，振動造成摩擦促使焊區局部熔化從而接拼在一起。
超聲波馬達中並不添加超聲波換能器，僅僅把它定子類似為換能器，充分利用逆壓電效應造成超聲波振動，根據定子與轉子的摩擦從而帶動轉子轉動。

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Ⅶ 超聲波換能器的結構是怎樣的

使用超聲波換能器最主要考慮的問題就是與輸入輸出端的匹配，其次是機械安裝和配合尺寸。換能器的頻率相對而言還比較直觀些。該頻率是指用頻率（函數）發生器，毫伏表，示波器等通過傳輸線路法測得的頻率，或用網路阻抗分析儀等類似儀表測得的頻率。一般通稱小信號頻率。客戶將超聲波換能器通過電纜連到驅動電源上，通電後空載或有載時測得的實際工作頻率。因客戶匹配電路各不相同，同樣的超聲波換能器在不同的驅動電源表現出來的頻率是不同的，這樣的頻率不能作為討論的依據。
1、使用超聲波換能器時易出現的問題
使用時常見的問題是晶片開裂、無力、過載、電極片打火、電極片開裂、發熱、漏波、晶片錯位。
此類問題的出現，原因可以歸為三類。其一是客戶的驅動電源或模具及裝配有問題，其二是我們的換能器及變幅桿有問題，第三是雙方的產品都沒有問題，但不匹配。
第一種情況：客戶的驅動電源或模具有問題
我們建議客戶積極的查找原因，或與我們公司技術人員溝通，盡快改進。

第二種情況：我們的超聲波換能器及變幅桿有問題
這種情況也會發生，只不過發現的可能性比較小。我們公司專業生產各種生產大功率超聲波換能器，變幅桿所有的產品質量在國內都處在較高的水平。而且同時有 ISO9000 質量認證體系和嚴格的工藝和檢驗，我們超聲波換能器產品的質量是有保證的。我們出廠產品的合格率是 100% 。

第三種情況：雙方的產品都沒有問題，但不匹配。
這是最常見的，就是客戶的驅動電源是好的，超聲波換能器也是好的，組裝也是正常的，但是各部分不匹配。引起不匹配的主要參數是超聲波換能器的頻率和電容量。針對這一情況，解決的辦法是客戶調整自己的驅動電源的匹配參數以適合我們的超聲波換能器，第二個辦法是客戶再仔細研究一下自己的機箱和原來使用的換能器的各項參數，總而言之，只要你能提供准確的參數要求，我們可以保證提供給您合適的換能器。

2、 超聲波換能器各部件裝配注意事項
超聲波振動系統的各個部件，如換能器、變幅桿、工具頭等主要部分是通過中心螺栓連接的。
1 、 檢查接觸面應平整光滑無傷痕，若有傷痕，用零號以上的金相砂紙輕輕打磨。要求既能將缺陷磨平，又不破壞接觸面的平面度。
2 、 用易揮發無腐蝕性的清潔劑清潔螺絲、螺孔和接觸面。
3 、 徹底清潔螺絲、螺孔和接觸面。
4 、 所有連接螺孔應垂直於接觸面。
5 、 擰緊前在接觸面上塗薄薄一層黃油或凡士林注意不要塗到連接螺絲及螺孔上。
6 、小心地將二個部件擰緊。根據連接螺絲規格的不同，控制合適的擰緊力矩。在可能的情況下，應擰的適當緊一點。
7、若重新松開結合面後應該看不到有任何傷痕。
8 、用手摸振動系統振幅均勻，無怪聲，無局部嚴重發熱。
9 、工作一段時間後重新送開結合面應沒有氧化或燒蝕痕跡，否則就說明此處接觸不好，超聲波能量在這里損失嚴重。
3、 超聲波換能器的工作溫度
超聲波換能器使用時會發熱，這主要是由三個原因引起的。其一是被焊工件會發熱或被超聲波處理的物質會發熱，或模具（工具頭）、變幅桿長時間工作會發熱，這些熱量都會傳遞到換能器上。其二是換能器本身的功率損耗。既然做不到能量轉換效率 100% ，損耗的那部分能量必然轉換成熱量。溫升會導致超聲波換能器參數變化，逐漸偏移最佳匹配狀態，更嚴重的是溫升會導致壓電陶瓷晶片性能的劣化。這反過來又促使超聲波換能器工作狀態更壞，更快地升溫，這是一個惡性循環。所以我們必須給以超聲波換能器良好的冷卻條件，一般是常溫風冷；如有必要，也可採用冷風風冷。在正常情況下，這兩點引起的溫升也是正常的，在正常的冷卻條件下，不會有大的問題。