Introducció als transductors d'ultrasons

Introducció als transductors d'ultrasons

El transductor d'ultrasons és un component sandvitx fabricat amb material ceràmic piezoelèctric de titanat de zirconat de plom. La majoria de productes de neteja per ultrasons utilitzen transductors d'ultrasons tipus banya, que augmenten l'eficiència de l'acoblament i la radiació sonora en augmentar la superfície de radiació de la coberta frontal. Amb una pretensió adequada, el transductor té una bona eficiència de conversió electromecànica en condicions d’alta potència i alta amplitud.

1. camí de desenvolupament

A principis del segle XX, el desenvolupament de la tecnologia electrònica va permetre a les persones utilitzar els efectes piezoelèctrics i magnetostrictius de certs materials per fabricar diversos transductors electromecànics. El 1917, el físic francès Lang Zhiwan va fabricar un transductor d'ultrasons sandvitx amb quars piezoelèctric natural i el va utilitzar per detectar submarins al fons del mar. Amb el desenvolupament continu d'aplicacions d'ultrasons en diversos camps de l'economia militar i nacional, han aparegut transductors magnetostrictius amb major potència ultrasònica i transductors elèctrics, electromagnètics i electrostàtics per a diversos propòsits. Transductor d'ultrasons.

2. Classificació del material

Normalment hi ha dos tipus de transductors d'ultrasons: transductors magnetostrictius i transductors de cristalls piezoelèctrics.

Magnetostrictiu

Hi ha transductors magnetostrictius de làmines de níquel i transductors de ferrita.

L’eficiència de conversió electroacústica dels transductors de ferrita és baixa. En general, després d'un o dos anys d'ús, l'eficiència disminuirà i la capacitat de conversió electroacústica gairebé es perdrà. El procés del transductor de xips de níquel és complicat i car, de manera que fins ara no s’utilitza poques vegades.

Tipus de cristall piezoelèctric

El dispositiu més madur i fiable és l’efecte piezoelèctric, que realitza la conversió mútua d’energia elèctrica i energia sonora, i s’anomena transductor piezoelèctric. L’efecte piezoelèctric del material converteix els senyals elèctrics en vibracions mecàniques. Aquest tipus de transductor té una alta eficiència de conversió electroacústica, matèries primeres econòmiques, una producció convenient i no és fàcil d’envellir.

Els materials més utilitzats són el cristall de quars, el titanat de bari i el titanat de zirconat de plom. L’expansió i la contracció del cristall de quars són massa petites i el voltatge de 3000V produeix una deformació inferior a 0,01um. L’efecte piezoelèctric del titanat de bari és 20-30 vegades superior al del cristall de quars, però la seva eficiència i resistència mecànica no són tan bones com el cristall de quars. El titanat de zirconat de plom té els avantatges d’ambdós i es pot utilitzar normalment com a sensor per a la neteja per ultrasons, la detecció d’errors i el processament d’ultrasons de baixa potència.

3. composició

1. Element ceràmic piezoelèctric central

2. Coberta metàl·lica frontal i posterior

3. Cargol pretensat

4. Full d’elèctrode

5. Tub aïllant

Aquest tipus de transductor de sandvitx generarà ones ultrasòniques estables quan la càrrega canviï. Aquest és el mètode més bàsic i principal per obtenir la font de potència de la unitat d'ultrasons.

4. Abans d'abandonar la fàbrica, tots els transductors d'ultrasons han estat inspeccionats i qualificats.

Utilitzeu un provador d’impedància de cap de vibració dedicat per provar els principals paràmetres del cap de vibració: Fs R1 C0 Qm, realitzeu una subinspecció al cap de vibració, les regles de subinspecció són: la impedància ≤25Ω està qualificada, la diferència d’impedància és de 10Ω, i freqüència< ±="" 0,5="" khz,="" la="" primera="" marxa="" està="" dins="" de="">

Cap vibrador: 1. Hi ha paràmetres coincidents. Tots dos han envellit durant 3 mesos i la funció és estable.