Jak poznat kvalitu ultrazvukového měniče? Jaké parametry to ovlivňují?

Ultrazvukový měnič

1. Parametry

1) Mechanická rezonanční frekvence (Fs)

To se týká provozní frekvence vibračního systému, která by se měla v návrhu co nejvíce blížit očekávané hodnotě a musí odpovídat pracovnímu bodu napájení.

2) Dynamický odpor (R1)

Odpor sériové větve piezoelektrického vibrátoru je za stejných podmínek uložení co nejmenší! Pro čisticí nebo svařovací vibrátor je to obecně mezi 5 Ω a 20 Ω. Pokud je příliš velký, vibrátor nebo vibrační systém bude mít problémy v provozu, jako je nesoulad obvodu, nízká účinnost konverze, krátká životnost vibrátoru atd.

3) Faktor mechanické kvality (Qm)

Metodou vodivostní křivky se určuje, že Qm=Fs/(F2-F1), čím vyšší Qm, tím lepší, protože čím vyšší je Qm, tím vyšší je účinnost vibrátoru. Qm však musí odpovídat napájení. Pokud je hodnota Qm příliš vysoká, napájecí zdroj se nemůže shodovat. Pro čištění vibrátoru platí, že čím vyšší hodnota Qm, tím lépe. Obecně řečeno, Qm pro čištění vibrátoru by měla být 500-1000. Pokud je příliš nízká, účinnost vibrátoru je nízká. Pokud je příliš vysoká, napájecí zdroj se nemůže vyrovnat. Pro ultrazvukové svařování nebo zpracování je hodnota Qm samotného vibrátoru obecně 50-1000 a celkový systém je 1500-3000. Pokud je příliš nízká, účinnost vibrací je nízká, ale nemůže být příliš vysoká, protože čím vyšší je Qm, tím užší je pracovní šířka a napájecí zdroj se obtížně přizpůsobuje, to znamená, že napájecí zdroj je obtížně funkční v bodě rezonanční frekvence a zařízení nemůže normálně fungovat.

4) Volná kapacita (CT)

Hodnota kapacity piezoelektrického zařízení při frekvenci 1 kHz je v souladu s hodnotou naměřenou digitálním měřičem kapacity. Odečtěte od této hodnoty dynamickou kapacitu C1 a získáte skutečnou statickou kapacitu C0, C0=CT-C1. C0 by měl být při použití vyvážený s indukčností. Při návrhu obvodu ultrazvukového obráběcího stroje může správné vyvážení C0 zlepšit účiník napájecího zdroje. Existují dva způsoby použití vyvážení indukčnosti, paralelní ladění a sériové ladění.

5) Antirezonanční frekvence (Fp)

Rezonanční frekvence paralelní větve piezoelektrického vibrátoru. Při této frekvenci je impedance Zmax piezoelektrického vibrátoru velká. Pokud je antirezonanční impedance Zmax velmi nízká, vibrátor je vadný.

Ultrazvukový měnič

2. Grafika

Obecně řečeno, vibrační výkon nebo piezoelektrický měnič vibračního systému lze posuzovat přímo pomocí logaritmického souřadnicového diagramu, který je jednoduchý a intuitivní.

1) Normálně je vstupní kružnice jedna kružnice a graf logaritmických souřadnic má pouze pár minimálních a maximálních hodnot.

2) Za abnormálních podmínek existuje mnoho parazitních malých kruhů na kruhovém grafu přijetí a existuje mnoho dvojic minim a maxim na grafu logaritmických souřadnic.

Za jakých okolností bude přijímací kružnice a vodivostní křivka piezoelektrické keramiky nebo měničů abnormální? Jedná se především o následující situace:

1) Piezoelektrická keramika má své vlastní problémy, jako je vnitřní delaminace.

2) Snímač byl během montáže prasklý.

3) Problémy nastaly při návrhu nebo montáži ultrazvukové trysky a formy.

4）Části kolem napínací tyče se srazí kvůli špatné soustřednosti snímače.