如何判斷壓電式超聲波感測器時好的還是壞的

2022-01-17 00:34:52 字數 3016 閱讀 1076

1樓:神級人氏

超聲波感測器是利用壓電片的正反壓電效應。

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,由換能晶元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。超聲波對液體、固體的穿透本領很大,尤其是在陽光不透明的固體中,它可穿透幾十公尺的深度。

超聲波碰到雜質或分介面會產生顯著反射形成反射成回波,碰到活動物體能產生都卜勒效應。

2樓:匿名使用者

除了從外觀上檢查是否有裂紋、開裂、生鏽以外,檢測其內部好壞較方便的辦法是測量其電容,一般都在幾千pf之間,廠家的說明文件裡一般會告知乙個範圍,例如1500pf?3000pf?如果不清楚,可拿多個探頭,逐個測量其電容值,個別偏差大的可能會有問題,但如果不是內部斷路或短路,一般仍可使用,只是其電/聲、聲/電轉換效率會有些影響。

測量這個範圍的電容,最好用電橋或lcr測試儀,一般千八百元,便宜的一二百元也能對付。

壓電式超聲波換能器原理是什麼?

3樓:團長是

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,超聲波變幅杆和超聲波焊頭。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。

4樓:超聲波達人

介紹塑料焊接用超聲波換能器的原理結構和選型

1.超聲換能器工作原理

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,超聲波變幅杆和超聲波焊頭。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。

超聲變幅杆是超聲加工處理裝置中超聲振動系統的重要組成部分之一。在超聲振動系統工作過程中,由於超聲換能器輻射面所產生的振動幅度較小,當工作頻率在20 khz 範圍內,超聲換能器的輻射面的振幅只有數微公尺,而在超聲焊接中所需要的振幅大約為數十至數百微公尺。所以必須借助變幅杆的作用,將機械振動質點的位移量和運動速度進行放大,並將超聲能量聚集在較小的面積上,產生聚能作用。

超聲變幅杆還可以作為機械阻抗變換器,在換能器和負載之間架起橋梁,進行阻抗匹配,使超聲能量更有效地從換能器向負載傳輸。

2 超聲換能器系統的設計

超聲波塑料焊接機換能系統的設計,主要包括超聲換能器、超聲波變幅杆和焊頭3 個部分,如圖1 所示。超聲換能器主要是由前、後蓋板和夾在前後蓋板中間的陶瓷晶堆組成,從圖1可以看出,換能器的3 部分是由螺釘聯接在一起的。超聲波換能器和超聲波變幅杆之間以及變幅杆與焊頭之間,都是靠雙頭螺柱聯接在一起的。

超聲塑料焊接機中把這樣聯接在一起的換能器、變幅杆和超聲波焊頭組成的系統,叫做振動系統。整個振動系統,是在變幅杆的變截面處通過法蘭的嵌合作用固聯在機架上的。

超聲波換能器機換能器

2.1超聲波換能器的設計

超音波塑料焊接機工作時,加工塑料工件需要的是高頻率的縱向振動,使得工件的上下模上下高頻振動熔化焊接層,得到焊接效果。因此選擇換能器的種類,是縱向複合式換能器,結構簡單,示意圖如圖2 所示。首尾兩塊是金屬蓋板;中間是壓電陶瓷晶堆,一般是縱向極化的帶圓孔片或圓管,也可以是徑向極化的圓管;一根應力螺桿將這3 部分緊緊壓牢。

1.高強度應力杆2.絕緣圈3.陶瓷片4.後蓋板5.引線6.前蓋板

超聲波清洗換能器結構示意圖

超聲波清洗換能器

設計壓電陶瓷體,算得陶瓷片中超聲波傳播速度c = 2 418 m/s,陶瓷片直徑取d = 60 mm,陶瓷片數n = 2。計算前後蓋板長度和直徑,利用振動方程的通解條件,不難獲得頻率方程和前後振速比。前蓋板的尺寸,總是等於對應頻率上聲波在該蓋板中傳播波長的1/4,因此取前蓋板的長度為64 mm。

選擇軟鋼做後蓋板,型號為45 號鋼,為了使換能器中後蓋板和陶瓷晶堆能有更好的聯接彈性,可以在等效特性聲阻抗的原理下把後蓋板和陶瓷晶堆相連的一部分換成硬鋁。取硬鋁為做前蓋板,型號為2a01,直徑和陶瓷晶元相同。

且取前後蓋板的形狀為圓柱形,直徑和陶瓷晶元相同。可以算出後蓋板的總長度為48 mm。

5樓:匿名使用者

超聲波換能器,其實就是頻率與其諧振頻率相同的壓電陶瓷,利用的是材料的壓電效應將電能轉換為機械振動。一般情況下,先由超聲波發生器產生超聲波,經超聲波換能器將其轉換為機械振動,再經超聲波匯出裝置、超聲波接收裝置便可產生超聲波。

超聲波換能器的應用:

(1)超聲波清洗機利用超聲波在清洗液中不斷地進行傳播來清洗物體上的汙垢,其超聲波振動頻率便是由超聲波換能器決定的,可根據清洗物來設定不同的頻率以達到清洗的目的。

(2)超聲波焊接機利用超聲波換能器產生超聲波振動,振動產生摩擦使得焊區區域性熔化進而接合在一起。

(3)超聲波馬達中並不含有超聲波換能器,只是將其定子近似為換能器,利用逆壓電效應產生超聲波振動,通過定子與轉子的摩擦進而帶動轉子轉動。

(4)超聲波**利用超聲波換能器產生機械振動,將脂肪細胞振碎並排出體外,進而達到**的效果。

6樓:索尼克超聲科技

壓電效應:某些電介質在沿一定方向上受到外力的作用而變形時,其內部會產生極化現象,同時在它的兩個相對表面上出現正負相反的電荷。當外力去掉後,它又會恢復到不帶電的狀態,這種現象稱為正壓電效應。

當作用力的方向改變時,電荷的極性也隨之改變。相反,當在電介質的極化方向上施加電場,這些電介質也會發生變形,電場去掉後,電介質的變形隨之消失,這種現象稱為逆壓電效應。依據電介質壓電效應研製的一類感測器稱為壓電感測器。

7樓:新楓

超聲波產生原理:

當從超聲波發射探頭輸入頻率為40khz的脈衝電訊號時,壓電晶體因變形而產生振動,振動頻率在20khz以上,由此形成了超聲波,該超聲波經錐形共振盤共振放大後定向發射出去;接收探頭接收到發射的超聲波訊號後,促使壓電晶元變形而產生電訊號,通過放大器放大電訊號.

8樓:匿名使用者

哈哈哈,幾年了,我知道

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