transductor ultrasónico principio de diseño de circuitos

Un transductor ultrasónico es un dispositivo de conversión de energía necesario para generar ondas ultrasónicas, y convierte la energía de la oscilación electromagnética ultrasónica en ondas de sonido. Es un transductor ultrasónico, también conocido como transductor de cuerno, que se caracteriza por peso ligero, tamaño pequeño y alta energía. En la figura, 1 es una cubierta frontal de metal, 2 es un cable de electrodo, 3 es una placa de cerámica piezoeléctrica, 4 es una cubierta trasera metálica, y 5 es un tornillo de pre-ensamblaje.

Las hojas cerámicas piezoeléctricas de cada dos hojas adyacentes se polarizan en direcciones opuestas, y el número de obleas es un número par, de modo que las placas de la cubierta de metal delantera y trasera están conectadas a los electrodos de la misma polaridad, de lo contrario se interpone una junta aislante. entre las placas de la cubierta delantera y trasera y la oblea. Entre las dos obleas, una parte delgada de latón (espesor inferior a 0,1 mm) generalmente se sirve entre la oblea y la cubierta de metal como un cable de electrodo de soldadura; La oblea, el cobre del electrodo, el soporte de metal y las cubiertas delanteras y traseras de metal se utilizan fuertemente. Los tornillos pegados, pre-estresados ​​se pueden apretar antes o después del curado del epoxi. Dado que el estrés compresivo de la cerámica piezoeléctrica es mucho mayor que el estrés compresivo; La capa cementada también se destruye fácilmente durante la etapa de estiramiento con amplitud grande, por lo que el tornillo de complemento previo se usa para presurizar la oblea y la porción de encolado del vibrador. Para garantizar la operación segura del dispositivo. La cantidad de pretensal aplicada debe ser controlada correctamente. En el futuro, el ajuste compacto requerirá una arandela de resorte en forma de disco y una lavadora entre el tornillo preesqueado y la cubierta. Además, el tornillo pretensado tiene un pequeño efecto en la frecuencia de resonancia, y la eficiencia de conversión electroacústica no cambia. La potencia máxima deTransductor de limpiador ultrasónicoEso puede ser absorbido y multiplicado, y las funciones principales del transductor son las siguientes:

1, vibrador

losMaterial de cerámica piezoeléctricaSe llama un elemento de conversión electroacústico. Para un oscilador de longitud de onda media, cuando vibra, la amplitud de ambos extremos es la más grande, y hay una sección con una velocidad de vibración cero en el medio, que se convierte en un plano nodal, y la posición del plano nodal la densidad. , la conexión acústica y el tamaño de la cubierta posterior y la pila de obleas varían. La sección de la sección se coloca en la posición de la sección para fijar el vibrador y considerar la estructura del transductor en su conjunto. Si se aplica un voltaje ultrasónico, la frecuencia natural del vibrador se aplica al electrodo del vibrador y el vibrador vibra en proporción a la amplitud de la tensión, se empuja el movimiento longitudinal de las dos placas de cubierta de metal para propagar la energía ultrasónica.

2, cubierta de velocidad delantera y trasera

La cubierta frontal de metal está hecha de metal ligero, como aluminio duro o aleación de magnesio, y la cubierta trasera está hecha de acero o metal pesado de latón para hacer que la cubierta frontal produce un desplazamiento mucho más grande que la cubierta trasera. Según la ley de conservación del impulso y el principio de funcionamiento del transductor, se puede ver que el impulso en ambos lados de la placa de la sección es igual y opuesto en la dirección, y la velocidad de movimiento es inversamente proporcional a la densidad. El aluminio se usa como la cubierta frontal, y el acero se usa como cubierta trasera, y la relación de desplazamiento es de aproximadamente tres a uno. En este caso, el desplazamiento de la superficie de metal ligero es grande, y se puede irradiar una gran parte de la energía de vibración almacenada en el vibrador. La cubierta frontal de metal ligero está diseñada para que se acumule para coincidir con el aluminio duro (gravedad específica 27) y el agua. (gravedad específica 1) para facilitar la transmisión direccional de la energía ultrasónica.

El generador ultrasónico es un oscilador electrónico de frecuencia ultrasónica. Cuando la frecuencia ultrasónica generada por el oscilador se aplica a laTransductor de anillos piezoDel transductor ultrasónico, el elemento cerámico piezoeléctrico genera vibración longitudinal bajo la acción de un campo eléctrico. Cuando el elemento piezoeléctrico está ultrasónico oscilado, parece ser un pequeño pistón con una pequeña amplitud de aproximadamente 1 ~ 10-20 μm, pero la aceleración de esta vibración es muy grande, lo que es 10 ~ 103 veces de la aceleración de la gravedad, por lo que el La energía oscilante electromagnética se convierte en energía vibratoria, esta enorme energía ultrasónica viaja en una dirección específica.

3, oscilador ultrasónico (circuito de accionamiento)