Principe de conception du circuit du transducteur à ultrasons

Un transducteur à ultrasons est un dispositif de conversion d'énergie nécessaire pour générer des ondes ultrasoniques et convertit l'énergie de l'oscillation électromagnétique ultrasonique en ondes sonores. Il s'agit d'un transducteur à ultrasons, également connu sous le nom de transducteur de cor, qui se caractérise par un poids léger, une petite taille et une grande énergie. Sur la figure, 1 est un couvercle avant métallique, 2 est un fil d'électrode, 3 est une plaque en céramique piézoélectrique, 4 est un couvercle arrière en métal et 5 est une vis de pré-assemblage.

Les feuilles de céramique piézoélectrique de chaque deux feuilles adjacentes sont polarisées dans des directions opposées, et le nombre de plaquettes est un nombre uniforme, de sorte que les plaques de couverture métallique avant et arrière sont connectées aux électrodes de la même polarité, sinon un joint isolant est interposé entre les plaques de couverture avant et arrière et la tranche. Entre les deux plaquettes, un mince morceau de laiton (épaisseur inférieure à 0,1 mm) est généralement pris en sandwich entre la plaquette et le couvercle métallique sous forme d'électrode à souder; La plaquette, l'électrode cuivre, le support métallique et les housses avant et arrière métalliques sont fortement utilisées. Les vis collées et pré-stressées peuvent être serrées avant ou après le durcissement de l'époxy. Étant donné que la contrainte de compression de la céramique piézoélectrique est beaucoup plus grande que la contrainte de compression; La couche cimentée est également facilement détruite pendant le stade d'étirement sous une grande amplitude, de sorte que la vis de pré-appropriation est utilisée pour pressuriser la tranche et la partie de collage du vibrateur. Pour assurer le fonctionnement sûr de l'appareil. La quantité de précontrainte appliquée doit être correctement contrôlée. À l'avenir, l'ajustement compact nécessitera une rondelle à ressort en forme de disque et une rondelle entre la vis pré-stressée et le couvercle. De plus, la vis précontrainte a un petit effet sur la fréquence de résonance, et l'efficacité de conversion électroacoustique ne change pas. La puissance maximale detransducteur de nettoyant ultrasoniquequi peut être absorbé et multiplié, et les principales fonctions du transducteur sont les suivantes:

1, vibrateur

Lamatériel de céramique piézoélectriqueest appelé un élément de conversion électroacoustique. Pour un oscillateur de demi-longueur d'onde, lorsqu'il vibre, l'amplitude des deux extrémités est la plus grande, et il y a une section avec une vitesse de vibration nulle au milieu, qui devient un plan nodal, et la position du plan nodal la densité , la connexion acoustique et la taille du couvercle arrière et de la pile de plaquette varient. La plaque de section est placée en position de section pour fixer le vibrateur et considérer la structure du transducteur dans son ensemble. Si une tension à ultrasons est égale, la fréquence naturelle du vibrateur est appliquée à l'électrode du vibrateur et le vibrateur vibre proportionnellement à l'amplitude de la tension, le mouvement longitudinal des deux plaques de couverture métallique est poussé pour propager l'énergie ultrasonique.

2, couvercle de vitesse avant et arrière

Le couvercle avant en métal est en métal léger tel que l'aluminium dur ou l'alliage de magnésium, et le couvercle arrière est en acier ou en laiton en laiton pour faire en sorte que le couvercle avant produise un déplacement beaucoup plus grand que le couvercle arrière. Selon la loi de conservation de l'élan et le principe de travail du transducteur, on peut voir que l'élan des deux côtés de la plaque de section est égal et opposé dans le sens, et la vitesse du mouvement est inversement proportionnelle à la densité. L'aluminium est utilisé comme couvercle avant, et l'acier est utilisé comme couverture arrière, et le rapport de déplacement est d'environ trois à un. Dans ce cas, le déplacement de surface métallique léger est grand, et une grande partie de l'énergie de vibration stockée dans le vibrateur peut être rayonnée. Le couvercle avant métallique léger est conçu pour être évasé pour correspondre à l'aluminium dur (gravité spécifique 27) et en eau (Gravité spécifique 1) pour faciliter la transmission directionnelle de l'énergie ultrasonique.

Le générateur à ultrasons est un oscillateur électronique de fréquence à ultrasons. Lorsque la fréquence ultrasonique générée par l'oscillateur est appliquée auTransducteur des anneaux piézodu transducteur à ultrasons, l'élément céramique piézoélectrique génère des vibrations longitudinales sous l'action d'un champ électrique. Lorsque l'élément piézoélectrique est oscillé par ultrasons, il semble que ce soit un petit piston avec une petite amplitude d'environ 1 ~ 10-20 μm, mais l'accélération de cette vibration est très grande, ce qui est de 10 ~ 103 fois l'accélération de la gravité, donc le L'énergie oscillante électromagnétique est convertie en énergie vibratoire, cette énorme énergie ultrasonique se déplace dans une direction spécifique.

3, oscillateur à ultrasons (circuit d'entraînement)