Bagaimana cara mengetahui kualitas transduser ultrasonik? Parameter apa yang mempengaruhinya?

Transduser ultrasonik

1. Parameter

1) Frekuensi resonansi mekanik (Fs)

Ini mengacu pada frekuensi operasi sistem getaran, yang harus sedekat mungkin dengan nilai yang diharapkan dalam desain dan harus sesuai dengan titik operasi catu daya.

2) Resistensi dinamis (R1)

Hambatan cabang seri vibrator piezoelektrik sekecil mungkin di bawah kondisi dukungan yang sama! Untuk vibrator pembersih atau pengelasan, umumnya antara 5 Ω dan 20 Ω. Jika terlalu besar, vibrator atau sistem getaran akan mengalami masalah dalam pengoperasiannya, seperti ketidakcocokan sirkuit, efisiensi konversi yang rendah, umur vibrator yang pendek, dll.

3) Faktor kualitas mekanik (Qm)

Ditentukan oleh metode kurva konduktansi bahwa Qm=Fs/(F2-F1), semakin tinggi Qm, semakin baik, karena semakin tinggi Qm, semakin tinggi efisiensi vibrator. Namun, Qm harus sesuai dengan catu daya. Jika nilai Qm terlalu tinggi, catu daya tidak cocok. Untuk pembersihan vibrator, semakin tinggi nilai Qm, semakin baik. Secara umum, Qm untuk membersihkan vibrator harus 500-1000. Jika terlalu rendah, efisiensi vibrator rendah. Jika terlalu tinggi, catu daya tidak bisa cocok. Untuk pengelasan atau pemrosesan ultrasonik, nilai Qm dari vibrator itu sendiri umumnya 50-1000, dan keseluruhan sistem adalah 1500-3000. Jika terlalu rendah, efisiensi getarannya rendah, tetapi tidak boleh terlalu tinggi, karena semakin tinggi Qm, semakin sempit bandwidth yang bekerja, dan catu daya sulit untuk dicocokkan, yaitu catu daya sulit untuk bekerja. pada titik frekuensi resonansi, dan peralatan tidak dapat bekerja secara normal.

4) Kapasitansi gratis (CT)

Nilai kapasitansi perangkat piezoelektrik pada frekuensi 1kHz konsisten dengan nilai yang diukur oleh meteran kapasitansi digital. Kurangi kapasitansi dinamis C1 dari nilai ini untuk mendapatkan kapasitansi statis nyata C0, C0=CT-C1. C0 harus diimbangi dengan induktansi saat menggunakan. Dalam desain sirkuit mesin pemesinan ultrasonik, penyeimbangan C0 yang tepat dapat meningkatkan faktor daya catu daya. Ada dua cara untuk menggunakan keseimbangan induktansi, penyetelan paralel dan penyetelan seri.

5) Frekuensi anti resonansi (Fp)

Frekuensi resonansi cabang paralel vibrator piezoelektrik. Pada frekuensi ini, impedansi Zmax dari vibrator piezoelektrik besar. Jika impedansi anti resonansi Zmax sangat rendah, vibrator rusak.

Transduser ultrasonik

2. Grafik

Secara umum, kinerja getaran atau transduser piezoelektrik dari sistem getaran dapat dinilai langsung melalui diagram koordinat logaritmik, yang sederhana dan intuitif.

1) Biasanya, lingkaran masuk adalah satu lingkaran, dan grafik koordinat logaritmik hanya memiliki sepasang nilai minimum dan maksimum.

2) Dalam kondisi abnormal, terdapat banyak lingkaran kecil parasit pada grafik lingkaran masuk, dan terdapat banyak pasangan minimum dan maksimum pada grafik koordinat logaritmik.

Dalam keadaan apa lingkaran masuk dan kurva konduktansi keramik piezoelektrik atau transduser menjadi tidak normal? Terutama ada situasi berikut:

1) Keramik piezoelektrik memiliki masalah tersendiri, seperti delaminasi internal.

2) Transduser retak selama perakitan.

3) Masalah terjadi pada desain atau perakitan tanduk ultrasonik dan cetakan.

4） Bagian-bagian di sekitar batang tegangan bertabrakan karena konsentrisitas transduser yang buruk.