双频超声波清洗器换能器的构造以及其特性

在复频超声波清洁器体系中,换能器是要害组件之一,它有必要具有两个谐振频率,且在其谐振点邻近的阻抗要挨近,以到达电与声的最佳变换。

夹心式压电陶瓷换能器存在许多共振频率,即基频振荡、1次谐频、2次谐频等。根据超声波清洁器夹心式复合换能器的设计理论,通过恰当的改动换能器的构造形式,可使其既能作业于基频,又能作业于一次谐频,即双频换能器。双频换能器的振荡形式有两种,其基频振荡为半波长,换能器中有一个节点;而谐频振荡为全波长构造,换能器中具有两个节点。

这两种振荡形式,其节点方位是不一样的,根据超声波清洁器换能器中陶瓷片的方位对换能器功能影响的研究,压电陶瓷片最佳放置在换能器的振荡波节邻近。因而,若按传统的夹心式换能器形式,行将压电陶瓷晶片放在一同,关于半波长振荡形式,可能陶瓷晶片在其振荡节点邻近;关于全波长振荡形式,陶瓷片将违背其振荡节点,使换能器的功率容量降低。

为了满意两种不一样振荡形式对压电陶瓷晶片的方位摆放请求,将压电陶瓷晶片分红二组,中心用金属构件分隔/恰当0的间隔,使换能器在两种不一样的振荡形式中,压电陶瓷晶片基本上都处于振荡波节邻近,其构造形式如图1所示。超声波清洁器前盖板选用金属铝制成喇叭型,添加辐射面,进步辐射阻抗(C水.S),降低机械品质因数Q;后盖板及中心“电极”选用内部功耗小,抗疲劳功能好,刚度高并有必定韧性的重金属45.钢,经特别高温调制而成,

使能量大部分早年盖板辐射。用南京仪器厂出产的nw-1232频率特性测量仪测得该双频换能器的基频f1=29.2 kHz,1次谐频f2=52.1 kHz。将9只一样频率特性的双频超声波清洁器换能器粘接在300mmx300mmx180mm的不锈钢清洁槽底部,使这9只双频换能器与清洁槽构成一个复频换能共振体系,测得该复频换能振荡体系的基频f1-1=27.6 kHz,1次谐频f2-2=47.1 kHz。

超声波清洁器复频换能振荡体系的两个共振频率比单个换能器的两个谐振频率都有显着降低,这可能与振荡体系形状及换能器个别参数区别有关,但振荡体系的频带较宽,这有利于体系的安稳作业

 

 

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