Kako znati kvalitetu ultrazvučne sonde? Koji parametri utječu na to?

Ultrazvučni pretvarač

1. Parametri

1) Frekvencija mehaničke rezonancije (Fs)

To se odnosi na radnu frekvenciju vibracijskog sustava, koja bi trebala biti što bliža očekivanoj vrijednosti u projektu i mora odgovarati radnoj točki napajanja.

2) Dinamički otpor (R1)

Otpor serijske grane piezoelektričnog vibratora je što je moguće manji pod istim uvjetima oslonca! Za vibrator za čišćenje ili zavarivanje, općenito je između 5 Ω i 20 Ω. Ako je prevelik, vibrator ili sustav vibracija će imati problema u radu, kao što je neusklađenost kruga, niska učinkovitost pretvorbe, kratak životni vijek vibratora itd.

3) Mehanički faktor kvalitete (Qm)

Određuje se metodom krivulje vodljivosti da je Qm=Fs/(F2-F1), što je veći Qm, to bolje, jer što je viši Qm, veća je učinkovitost vibratora. Međutim, Qm mora odgovarati napajanju. Ako je vrijednost Qm previsoka, napajanje ne može odgovarati. Za čišćenje vibratora, što je veća vrijednost Qm, to bolje. Općenito govoreći, Qm za čišćenje vibratora trebao bi biti 500-1000. Ako je preniska, učinkovitost vibratora je mala. Ako je previsok, napajanje ne može odgovarati. Za ultrazvučno zavarivanje ili obradu, Qm vrijednost samog vibratora općenito je 50-1000, a cjelokupni sustav je 1500-3000. Ako je preniska, učinkovitost vibracija je niska, ali ne može biti previsoka, jer što je veći Qm, to je uži radni pojas, a napajanje je teško uskladiti, odnosno napajanje je teško raditi na točki rezonantne frekvencije i oprema ne može normalno raditi.

4) Slobodni kapacitet (CT)

Vrijednost kapacitivnosti piezoelektričnog uređaja na frekvenciji od 1kHz je u skladu s vrijednošću izmjerenom digitalnim mjeračem kapacitivnosti. Oduzmite dinamički kapacitet C1 od ove vrijednosti kako biste dobili stvarni statički kapacitet C0, C0=CT-C1. C0 treba biti uravnotežen s induktivitetom pri uporabi. U dizajnu sklopa ultrazvučnog stroja za obradu, ispravno balansiranje C0 može poboljšati faktor snage napajanja. Postoje dva načina za korištenje ravnoteže induktiviteta, paralelno ugađanje i serijsko ugađanje.

5) Antirezonantna frekvencija (Fp)

Rezonantna frekvencija paralelne grane piezoelektričnog vibratora. Na ovoj frekvenciji, impedancija Zmax piezoelektričnog vibratora je velika. Ako je antirezonantna impedancija Zmax vrlo niska, vibrator je neispravan.

Ultrazvučni pretvarač

2. Grafika

Općenito govoreći, performanse vibracija ili piezoelektričnog pretvarača vibracijskog sustava mogu se procijeniti izravno kroz logaritamski koordinatni dijagram, koji je jednostavan i intuitivan.

1) Normalno, krug admitancije je jedan krug, a logaritamski koordinatni grafikon ima samo par minimalnih i maksimalnih vrijednosti.

2) Pod nenormalnim uvjetima, postoji mnogo parazitskih malih kružića na grafikonu kruga admitancije, a postoji mnogo parova minimuma i maksimuma na grafu logaritamskih koordinata.

Pod kojim okolnostima će krug admitancije i krivulja vodljivosti piezoelektrične keramike ili pretvarača biti abnormalni? Uglavnom postoje sljedeće situacije:

1) Piezoelektrična keramika ima svoje probleme, kao što je unutarnje raslojavanje.

2) Pretvornik je napuknut tijekom sastavljanja.

3) Problemi su se pojavili u dizajnu ili sastavljanju ultrazvučne sirene i kalupa.

4）Dijelovi oko šipke naprezanja sudaraju se zbog loše koncentričnosti sonde.