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超聲波振動子在超聲波換能器中的應用

閱讀：36發布時間：2024-7-16

　　超聲波換能器是將電能轉換成機械能(超聲波)的核心器件，其中壓電陶瓷換能晶片采用特殊工藝定制，保證超聲功率輸出強勁穩定。超聲波換能器是實現電能、機械能或聲能從一種形式的能量轉換為另一種形式的能量裝置,又稱超音波換能器，也稱有源傳感器。其中成熟可靠的是以壓電效應實現電能與聲能相互轉換的器件，又稱壓電換能器。超聲波換能器是由壓電陶瓷元件、前后金屬蓋板、預應力螺桿、電極片、絕緣管組成的。超聲波換能器幾乎應用于所有超聲波設備。

　　超聲波換能器與變幅桿連接后的整體叫做超聲波振動子。超聲波換能器在合適的電場激勵下能產生有規律的振動，其振幅一般在10μm左右，這樣的振幅要直接完成焊接和加工工序是不夠的。

　　連上通過合理設計的變幅桿后，超聲波的振幅可以在很大的范圍內變化，只要材料強度足夠，振幅可以超過100μm。

　　另一方面，變幅桿在做縱向伸縮振動時，其中間的某橫截面左右兩邊的質點運動方向剛好相反，相當于存在一個相對靜止的節面。這個節面叫做節點，這里也是振動子的固定點，偏離這個節點固定就會降低振動子的工作效率，俗稱漏波。

　　一般來說，鋁質變幅桿聲傳遞效率高，但材料強度低，易開裂和螺孔滑絲；鋼質變幅桿強度高，但聲阻抗相對較大；鈦合金變幅桿綜合性能好，缺點就是價格高、加工難。

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