超聲波換能器是超聲波焊接設(shè)備的重要組成部分,保證了超聲波換能器的輸出功率強(qiáng)勁而穩(wěn)傳感器的各項(xiàng)參數(shù)有所了解,您就可以與您的超聲波發(fā)生器進(jìn)行匹配。因此,如何判斷超聲波傳感器的性能優(yōu)劣呢?
1)機(jī)械共振頻率(Fs)
即振動(dòng)系統(tǒng)的工作頻率,其設(shè)計(jì)要求盡可能接近預(yù)期值,并與電源工作點(diǎn)相匹配。
2)動(dòng)力阻力(R1)
在相同支撐條件下,串聯(lián)支路的壓電阻值越小越好!通常在5Ω-20Ω的范圍內(nèi)用于清洗或焊接振子。若過(guò)大則會(huì)導(dǎo)致振子或振動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)電路配錯(cuò)或轉(zhuǎn)換效率低、振子壽命短等問(wèn)題。
3)在,串聯(lián)支路的電阻越小越好通于清洗或焊接振子。大振子或振動(dòng)系統(tǒng)電路配或轉(zhuǎn)換效率低振子壽命短等。
Qm= Fs/(F2-F1)的電導(dǎo)率越高, Qm越高,振子效率越高,這是由于 Qm越高振子效率越高。但是 Qm必須匹配電源, Qm值過(guò)高,電源不能匹配。Qm值對(duì)振子的清洗越好;一般說(shuō)來(lái),清洗振子的 Qm應(yīng)在500-1000之間,過(guò)低的振子效率低,過(guò)機(jī)系統(tǒng)在1500-3000左右,振動(dòng)效率較低,但振動(dòng)效率也不能太高,因?yàn)?Qm越高,工作帶寬越窄,電源很難匹配,也就是說(shuō)電源在諧振頻率點(diǎn)上無(wú)法正常工作
4)自由容量(CT)的電導(dǎo)率越高, Qm越高,振子效率越高,這是由于 Qm越高振子效率越高。但是 Qm必須匹配電源, Qm值過(guò)高,電源不能匹配。Qm值對(duì)振子的清洗越好;一般說(shuō)來(lái),清洗振子的 Qm應(yīng)在500-1000
在1 kHz頻率下,壓電器件的電容值與數(shù)字電容測(cè)得的值一致。這一數(shù)值減去動(dòng)容C1,就能得到一個(gè)真正的靜電容C0=CT-C1。用電感來(lái)平衡C0,在超聲加工機(jī)的電路設(shè)計(jì)中,正確平衡C0可以提高電源的功率因素。
5)抗共振頻率(Fp)下,壓電器件的電容值與數(shù)字電容測(cè)得的值一致。這一數(shù)壓電振子并聯(lián)的諧振頻率,在此頻率下,壓電振子的阻抗 Zmax大,若反諧振阻抗很低,則會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。振動(dòng)系統(tǒng)或壓電換能器的振動(dòng)特性,可直接通過(guò)對(duì)數(shù)坐圖來(lái)判斷,簡(jiǎn)單直觀。
一般情況下,導(dǎo)納曲線圖與各參數(shù)之間存在相關(guān)關(guān)系,若導(dǎo)納曲線圖正常,則R1較低, Qm較高。若振子導(dǎo)納圖異常,則一般為R換能器是超聲波設(shè)備的重要部件,其質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到設(shè)備的使用壽命。
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