超声波能量转换器频率怎么确定

⑴ 关于超声波换能器频率问题

频率决定了换能器的能量转换效率，频率相差一倍，转换效率极低，无法工作。一般的，频率的范围也就是峰值频率的2%--3%%左右。有条件，不妨测量或查阅一下频率与转换效率的关系曲线。

⑵ 超声波的频率范围是

超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，它的方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波因其频率下限大于人的听觉上限而得名。

理论研究表明，在振幅相同的条件下，一个物体振动的能量与振动频率成正比，超声波在介质中传播时，介质质点振动的频率很高，因而能量很大在中国北方干燥的冬季。

如果把超声波通入水罐中，剧烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴，再用小风扇把雾滴吹入室内，就可以增加室内空气湿度，这就是超声波加湿器的原理。

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超声波的特点：

1、超声波在传播时，方向性强，能量易于集中。

2、超声波能在各种不同媒质中传播，且可传播足够远的距离。

3、超声波与传声媒质的相互作用适中，易于携带有关传声媒质状态的信息诊断或对传声媒质产生效用及治疗。

4、超声波可在气体、液体、固体、固熔体等介质中有效传播。

5、超声波可传递很强的能量。

6、超声波会产生反射、干涉、叠加和共振现象。

⑶ 怎么选择超声波清洗机功率与频率

了解的人都知道超声波清洗机一般会分为低频超声波清洗机和高频超声波清洗机。高频率超声波清洗机的频率范围在60khz以上,而低频率超声波清洗机的频率范围在20KHz-40KHz。目前市场上比较常用的低频率超声波清洗机频率有28KHz、40KHz，高频率超声波清洗机有65KHz、80KHz、120khz。

那么，一般什么情况下用高频率超声波清洗机比较多呢，在购买超声波清洗机时，选择超声波清洗机的频率是有很大的讲究，很多人搞不清楚自己是选择低频超声波清洗机还是高频率超声波清洗机，小编在这简单介绍一下。

由于超声波频率会影响超声波空化阀值，当超声波频率越高，空化阀就越高，高频超声波清洗机在清洗液中空化强度低而空化密度大，清洗的穿透力强，所以高频率超声波清洗机适合清洗凹槽、细缝、深孔等工件，如高精密零部件、光学玻璃、实验室玻璃器皿、半导体材料、电子器件等。

⑷ 超声波换能器的原理是什么

超声波清洗机换能器是一种能量转换器件，它的功能是将输入的电功率转换成机械功率（即超声波）再传递出去，而它自身消耗掉很少的一部分功率（小于10%）。所以，使用超声波换能器最应考虑的问题就是与输入输出端的匹配，其次是机械安装和配合尺寸。市面上超声波机械种类繁多，客户必须提供准确可靠的指标，才能保证公司提供的换能器产品能与贵公司的机器良好匹配，发挥最佳性能。
因换能器品种繁多，本文只提供部分换能器参数。
①谐振频率：f，单位：KHz
该频率是指用频率发生器，毫伏表等通过传输线路法测得的频率，或用阻抗特性分析仪等类似仪器测得的频率。一般通称小信号频率。与它相对的是上机频率，即客户将换能器通过电缆连到驱动电源上，通电后空载或有载时测得的实际工作频率。因客户的匹配电路各不相同，同样的换能器配不同的驱动电源表现出来的频率是不同的，这样的频率不能作为订货依据。
②换能器电容量：CT，单位：PF
即换能器自由电容，一般可用电容电桥在400Hz-1000Hz的频率下测得，也可用阻抗特性分析仪类似仪器。再简单点，用一般的便携式电容表测量也可满足要求。
③换能器工作方式
因加工方式和要求不同，换能器的工作方式大致可分为连续工作（花边机，CD套机，拉链机，金属焊接等）和脉冲式工作（如塑焊机），不同的工作方式对换能器的要求是不同的。一般而言，连续式工作几乎没有停顿时间，但工作电流不是很大，脉冲工作是间歇式的，有停顿，但瞬间电流很大。平均而言，两种状态的功率都很大的。
④换能器型式和最大功率
整机厂家可能对于不同用途和目的的机器的标称功率有不同的规定，换句话说，同样的换能器用在不同的机器上标称功率可能是不同的。为避免产生岐义，客户应详细说明换能器的结构型式，如柱型、倒喇叭型等，及压电陶瓷晶片的直径和片数。
⑤安装和配合尺寸
主要有变幅杆材质，表面处理方式，形状。换能器与变幅杆连接螺纹，变幅杆与模具连接螺纹，变幅杆法兰盘处直径、厚度、缺口或螺孔数量和位置。

⑸ 怎么选择超声波清洗机功率与频率

一、如何选择超声波清洗机的功率。
超声波清洗机的功率大时，声强会变大，空化泡的半径与起始半径会变大，空化强度增强。即声强越高，空化越强，有利于清洗作用。但并不是功率越大，对清洗效果越好，而是正确合理的选择超声波功率。声功率越高，空化效果越明显，会产生大量的无用的汽泡，增加衍射衰减，形成声屏障。同时声强越大增加非线性衰减，会影响远离声源的待清洗部件的清洗效果。并且，清洗振板的空化腐蚀更加严重，造成设备寿命变短。超声波的清洗功率选择偏小，则影响工件清洗的时间，造成清洗时间偏长或清洗效果偏差。因此，一般我们在选择超声波清洗设备的时候，工件一般高度在30cm以内的话，那么选择的超声波清洗设备的内槽高度在40cm左右时，选择底部单块振板即可，功率保持在0.3~0.5W每平方厘米。如果工件偏大，或者每次清洗的量偏多时，我们选择的槽体高度在40cm以上，一般会按照升功率来算，一般选择在11w/L。
二、如何选择超声波清洗机的频率。
超声波空化阀值与频率有密切关系。频率越高，空化阀值越高。频率低，空化阀值越低，越容易产生空化。在低频情况下，液体受到压缩与稀疏作用的时间间隔更长。使气泡能生长到更大尺寸，增强空化强度，有利于清洗作用。所以低频超声波清洗一般在大型部件表面或者污物与工件表面粘合度高的情况下使用。但易损伤腐蚀工件表面。所以对工件表面要求较高的零件不适合选择较低的频率。而且频率低，产生的噪音也相应偏大。高频率的超声波穿透力较强，宜清洗清洗表面光洁度要求较高或表面复杂、盲孔较多的部件。另一方面高频超声波的噪音也偏小，适合于清洗一些精密零件，如一些电子零件、小型轴承加工、磁性材料等。而对于一些特殊工件如集成电路芯片、硅片镀膜的清清则选则更高频率的超声波来进行清洗为宜。而对于一些大的工件如汽车发动机、阀门等大型工件应选择低频的超声波进行清洗。另一方面超声波清洗效果及经济性来考虑，一般选取频率在20~130KHz。具体选择频率应做相应的实验来确定。

⑹ 超声波能量如何计算有没有具体的计算公式

超声波能量无法计算，但可以使用超声波热量表进行测量。

超声波热量表通过超声波的方法测量流量及显示水流经热交换系统所释放或吸收热能量的仪表。它通过两种传感器测得的物理量——热载体的流量和进出口的温度，再经过密度和热焓值的补偿及积分计算，才能得到热量值。它是一种以微处理器和高精度传感器为基础的机电一体化产品。

1、超声波速差法（时差法）原理：是依靠超声波信号在流体中传播的时间差，来测量流体流量。

2、当超声波速在流体中传播时，流体的流动将使超声波信号的传播速度发生传播的时间差。时间差的大小与流体的流速成正比关系。由此，便可测量流体流量。

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超声波的两个主要参数：

1、频率：F≥20KHz（在实际应用中因为效果相似，通常把F≥15KHz的声波也称为超声波）；

2、功率密度：p=发射功率(W)/发射面积(cm2)，通常p≥0.3w/cm2。

在液体中传播的超声波能对物体表面的污物进行清洗，其原理可用“空化”现象来解释：超声波振动在液体中传播的音波压强达到一个大气压时；

其功率密度为0.35w/cm2，这时超声波的音波压强峰值就可达到真空或负压，但实际上无负压存在，因此在液体中产生一个很大的压力，将液体分子拉裂成空洞一空化核。

此空洞非常接近真空，它在超声波压强反向达到最大时破裂，由于破裂而产生的强烈冲击将物体表面的污垢撞击下来。这种由无数细小的空化气泡破裂而产生的冲击波现象称为“空化”现象。太小的声强无法产生空化效应。

⑺ 请问超声波接收头接收到的信号是电压信号好事频率信号哦，如果是频率信号，怎么准换成电压信号呢，谢谢

超声波接收头是超声波传感器，它接收到的是一种机械振动信号，是频率在几十KHZ-几十MHZ范围内。超声波传感器把这个接收到的信号成相应的电信号（电压信号），它之所以能完成这种转变，是由它的结构决定的。超声波传感器主要材料有压电晶体（电致伸缩）及镍铁铝合金（磁致伸缩）两类。压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器，它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波，同时它接收到超声波时，也能转变成电能，所以它可以分成发送器或接收器。接收器是利用压力传感器所采用的压电效应的原理，即在压电元件上施加压力，使压电元件发生应变，则产生一面为“+ ”极，另一面为“-”极的40KHz正弦电压。因该高频电压幅值较小，故必须进行放大。

⑻ 超声波换能器组成及工作原理

1、超声波换能器组成：超声波换能器由外壳、匹配层、压电陶瓷圆盘换能器、背衬、引出电缆和Cymbal阵列接收器组成。压电陶瓷圆盘换能器采用厚度方向极化的PZT-5压电材料制成，Cymbal阵列接收器由8～16只Cymbal换能器、两个金属圆环和橡胶垫圈组成。

2、超声波换能器工作原理：超声波传感器是利用超声波的特性研制而成 的传感器。超声波是一种振动频 率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够 成为射线而定向传播等特点。

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超声波换能器的应用：

超声波换能器应用 超声波换能器的应用十分广泛,它按应用的行业分为工业、农业、交通运输、生活、医疗及军事等。按实现的功能分为超声波加工、超声波清洗、超声波探测、检测、监测、遥测、遥控等；按工作环境分为液体、气体、生物体等;按性质分为功率超声波、检测超声波、超声波成像等。

压电陶瓷变压器 压电陶瓷变压器是利用极化后压电体的压电效应来实现电压输出的。

超声波马达 超声波马达是把定子作为换能器, 利用压电晶体的逆压电效应让马达定子处于超声波频率的振动, 然后靠定子和转子间的摩擦力来传递能量, 带动转子转动。

超声波清洗 超声波清洗的机理是利用超声波在清洗液中传播时的空化、辐射压、声流等物理效应。

超声波焊接 超声波焊接有超声波金属焊接和超声波塑料焊接两大类。

⑼ 超声换能器采样频率怎么确定，与单片机晶振频率有关吗不同谐振频率的超声波换能器的采样频率是固定不变吗

没有任何直接关系。换能器的频率，只是决定环境的声波的频率。

⑽ 超声波测声速实验时怎样找到换能器的谐振频率

很容易找到谐振频率的，只要用示波器监控检测端换能器的信号，调节信号源频率，当输入信号最大时就是换能器谐振频率。