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超聲波換能器:壓電與磁致伸縮

欄目:行業新聞 發布時間:2019-06-18
從開發超聲波清洗系統中,只有兩種類型的超聲波換能器的曾經被用于產生所需的氣蝕壓電和磁致伸縮的聲波。

從開發超聲波清洗系統中,只有兩種類型的超聲波換能器的曾經被用于產生所需的氣蝕壓電和磁致伸縮的聲波。 既有效地工作,但是每個人都有一定的優缺點; 作為一個結果,設計者多年來一直在爭論哪種類型的優選用于在使用超聲波清洗器 。 我們將看看如何每種類型的超聲波換能器的作品,每種類型的優點和缺點,然后讓你決定哪種類型最適合您的需要。  
      壓電和磁致伸縮換能器被用來生成在超聲波清洗系統的聲波。 Omegasonics比較每個類型的超聲波換能器。怎么每個超聲換能器廠這兩種類型的超聲波換能器的完全不同的方法來實現相同的結果的工作。 在壓電換能器,具有特殊的電氣性能晶體(原來是石英,今天它是一個現代化的陶瓷稱為鋯鈦酸鉛)與連接到晶振的相對面的電線連接。 晶體和電線容納兩塊金屬板之間。 當電壓通過晶體通過,它改變形狀。 當電力被取走時,它返回到原來的形狀。 并且當沒有電壓在給定頻率下,晶體和周圍的金屬外殼將產生共鳴。磁致伸縮換能器的原理是富含鐵的金屬(原來是鋼鐵,今天它的Terfenol-D)的膨脹和收縮時,它們被放置在磁場中工作。使磁致伸縮換能器,許多薄板這種材料被堆疊起來并排做一個“核心”。銅線然后圓柱形卷繞芯,并且整個組件被放置在一個罐,具有頂部和底部板的罐接觸芯的端部。 因為電力產生磁場,只要電流施加到線圈銅線,芯長的長度。 當電流被關斷,芯恢復到其原來的形狀。 通過使用一個交變電流源向所述換能器提供動力,它膨脹和收縮,從而導致在其中它容納共鳴罐。優點和缺點相關的超聲波清洗附件的方法 -壓電換能器被連接到使用粘合劑的超聲波清潔器殼體,而磁致伸縮換能器通常被連接通過所述外殼焊接到罐中。 在早期,磁致伸縮傳感器有優勢在這一領域,因為現有的膠粘劑不是很強,壓電換能器將成為超脫。 然而,今天,與用于飛機發達的現代設計的膠粘劑的出現,所不同的是可以忽略的。換能器頻率 -對于大多數零件和污染物,超聲波清洗是最好的40和70千赫之間進行,不過有些超聲波清洗機使用頻率低至25 kHz和高達170 kHz或更高。 最高的合理頻率可實現的在磁致伸縮換能器是大約30千赫,因為為了改變諧振頻率,核心必須使短,并且系統最終會達到這樣的低質量,沒有傳遞的振動的發生的坦克。 壓電換能器是不局限于此限制,因此可以容納整個頻率范圍內。 正因為如此,磁致伸縮換能器通常限于低頻超聲波清洗應用中的部件是大和污染物是很難除去的,但不是必需的完全清洗。能源消耗 -壓電換能器轉換成低電壓電能轉化為機械能一步到位,使他們非常有效率。 磁致伸縮換能器將電能轉換為磁能,然后將機械能。 大量的能量在此過程中失去熱量的形式,并作為一個結果,這些換能器的效率較低。 這意味著用于超聲波清洗等量,壓電換能器將消耗更少功率固有噪聲電平 -由于大多數壓電換能器工作在40 kHz以上時,第一子諧波頻率為20 kHz以上,這是超越人類可聽到的范圍內。 磁致伸縮換能器在30 kHz或更低,這使所述第一子諧波在聽覺范圍的成人(20赫茲到20千赫)操作。 聲音是相同的由高張力電力線或變壓器發出的嗡嗡聲。 當多個磁致伸縮換能器被安裝到相同的超聲波清洗槽,噪聲電平是這樣的聽力保護裝置通常是必需的。預期壽命 -當壓電換能器首次設計(使用石英晶體),他們的實力會在一段時間脫落。 磁致伸縮傳感器卻沒有這樣的問題,其結果是所選擇的換能長時間在超聲波清洗系統。 后來,隨著工程師們開始開發壓電換能器所使用的半導體陶瓷材料,他們了解到,“老齡化”的材料將其轉換為壓電晶片之前淘汰99%的強度衰減。 因為這種做法,壓電換能器不會失去效用隨著年齡的增長,如他們曾經和磁致伸縮傳感器失去了他們最大的優勢。 


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