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超声波核心部件知识介绍 杭州成功超声设备有限公司 演讲人：华大成 焊接夹心式压电换能器 焊接：专用于超声波塑料焊接机为主的部件 夹心：夹心式的结构 压电：核心部件为压电陶瓷 换能器：能量转换的部件 换能器易做难精 易做：结构简单，组成部件单一 难精：组成部件精度要求高，装配工艺复杂，一致性制作困难。 换能器发展简史 经典声学与乐器 声学与电学的结合产生了换能器 压电效应的发现 夹心式换能器的出现 现代超声换能器 换能器分类与命名规则 换能器的声学基础知识 基本概念： 超声波是声波的一种，换能器是一种基本的声学元件。 基本参数（三个）： 谐振频率：换能器的谐振频率 动态电阻：换能器机电等效电阻 自由电容：换能器机电等效电容 换能器的声学基础知识 基本概念： 超声波是声波的一种，换能器是一种基本的声学元件。 基本参数（三个）： 谐振频率：换能器的谐振频率 动态电阻：换能器机电等效电阻 自由电容：换能器机电等效电容 换能器振动的性质和基本结构 超声波本质就是一种振动 换能器部件的重要性 换能部件： 压电陶瓷的特性对换能器直接影响 其他组件： 中心螺杆、螺帽、阀体、阀盖、电极片 换能器的测量与分析方法 测量需要专业设备 小信号下基本参数的测量： 频率、电阻、电容等 大功率下基本参数的测量： 功率、振幅 问题来了…… 为什么没有行业或者国家标准？标准对于我们行业的意义？ 功率超声研究现状 功率超声换能器的研究兴起 上世纪80年代 产品开始进入工业化生产阶段 上世纪90年代 关注于改良换能器性能及各种振动模态的上 本世纪初 查阅过去十年功率超声发表文献我们发现： 压电式换能器的结构已经趋于统一，无明显变化。 功率超声应用方面的研究逐步增多。 企业在研究成果转化上发挥着越来越大的作用 国外标准现状 国外较大规模的超声波设备企业制定相关标准，如BRANSON、DUKAN、NTK、精电舍、海尔曼等 其细节的标准没有公开，所公开的标准非常宽泛和粗放。 目前市场认可的换能器标准 客户根据自己特点对提出要求，但由于客户水平参差不齐，换能器供应商非常被动。 就目前所知，就杭州成功超声制定了自己的企业标准 柱型换能器的结构 柱型换能器的特点和适用场合 特点：工作稳定、出力大，适用于国内大部分超声波整机制造商 适用场合：主要与日本、台湾式的电源（发生器）匹配 倒喇叭换能器的结构 倒喇叭换能器的特点和适用场合 特点：工作稳定、出力极大，匹配II型变幅杆 适用场合：主要与美式的电源（发生器）匹配 阿尔茨海默症防治相关知识埃及的金字塔有建造方法动画艾司洛尔在神经外科重症中的应用二级二班防溺水等安全教育 阿尔茨海默症防治相关知识埃及的金字塔有建造方法动画艾司洛尔在神经外科重症中的应用二级二班防溺水等安全教育 阿尔茨海默症防治相关知识埃及的金字塔有建造方法动画艾司洛尔在神经外科重症中的应用二级二班防溺水等安全教育 阿尔茨海默症防治相关知识埃及的金字塔有建造方法动画艾司洛尔在神经外科重症中的应用二级二班防溺水等安全教育 阿尔茨海默症防治相关知识埃及的金字塔有建造方法动画艾司洛尔在神经外科重症中的应用二级二班防溺水等安全教育 大功率超声波技术 1.1超声波的定义 声音的频率范围是很宽的。但是一般只有在20~20000Hz范围内的声音才能引起人的听觉,频率高于20000Hz的声波就叫超声波。 检测超声 功率超声 信息载体 能量载体 金属探伤 水下定位 医学诊断 微电子 空化效应 机械效应 热效应 化学效应 超声波 声化学 1.2换能器的定义 超声波换能器是实现电能、机械能或声能从一种形式的能量转换为另一种形式的能量的装置称为换能器，也称有源传感器。其中最成熟可靠的是以压电效应实现电能与声能相互转换的器件，称为压电换能器。 15kHz 15kHz 60kHz 60kHz 声波 大功率超声波频段 非大功率频段 2.1 大功率超声波柱形换能器 2.2换能器特性 换能器是超声波设备的核心器件，其参数特性决定了整个设备的性能。超声波换能器，除了磁致伸缩结构以外就是常用的夹心式换能器。这种夹心换能器在负荷变化时产生稳定的超声波，是获得功率超声波驱动源的最基本最主要的方法。 2.3换能器主要形式和应用 根据不同的设计超声波换能器的形式主要有： 1.柱型（NTK型） ? ?2.倒喇叭型（必能信型） ? ?3.钢后盖型 ? ?4.中间夹铝片型 主要适用于超声波塑料焊接机、超声波切割机、超声波金属焊接机，超声波清洗机，超声波声化学设备等。 2.4换能器组成 1.中央压电陶瓷元件 ? ? 2.前后金属盖板 ? 3.预应力螺杆 4.电极片 ? 5.绝缘管 2.5换能器特点 效率高：机械品质因素高，在谐振频率点工作可获