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超声波换能器原理

日期:2017-01-14 14:31:05 人气:
超声波换能器,英文名称为Ultrasonic transducer,是一种将高频电能转换为机械能的能量转换器件。其常被用于超声波清洗机、超声波焊接机、三氯机、气相机等设备中,在农业、工业、生活、交通运输、军事、医疗等领域内都得到了广泛的应用。
超声波换能器主要包括外壳、声窗(匹配层)、压电陶瓷圆盘换能器、背衬、引出电缆、Cymbal阵列接收器等几大部分构成。其中,压电陶瓷圆盘换能器起到的作用和一般的换能器相同,主要用于发射并接受超声波;而在压电陶瓷圆盘换能器的上面是Cymbal阵列接收器,主要由引出电缆、Cymbal换能器、金属圆环和橡胶垫圈组成,用作超声波接收器,接受压电陶瓷圆盘换能器频带外产生的多普勒回拨信号。
超声波换能器,其实就是频率与其谐振频率相同的压电陶瓷,利用的是材料的压电效应将电能转换为机械振动。一般情况下,先由超声波发生器产生超声波,经超声波换能器将其转换为机械振动,再经超声波导出装置、超声波接收装置便可产生超声波。
  (1)超声波清洗机利用超声波在清洗液中不断地进行传播来清洗物体上的污垢,其超声波振动频率便是由超声波换能器决定的,可根据清洗物来设定不同的频率以达到清洗的目的。
  (2)超声波焊接机利用超声波换能器产生超声波振动,振动产生摩擦使得焊区局部熔化进而接合在一起。
  (3)超声波马达中并不含有超声波换能器,只是将其定子近似为换能器,利用逆压电效应产生超声波振动,通过定子与转子的摩擦进而带动转子转动。
  (4)超声波减肥利用超声波换能器产生机械振动,将脂肪细胞振碎并排出体外,进而达到减肥的效果。