超聲波焊接機(jī)核心部件--超聲波換能器

　　超聲波換能器（Ultrasonic transducer）的功能是將輸入的電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能（即超聲波）再傳遞出去，而自身消耗很少的一部分能量。

　　超聲波換能器，要解決的技術(shù)問題是設(shè)計一種作用距離大、頻帶寬的超聲波換能器。

換能器的結(jié)構(gòu)

　　換能器由外殼、匹配層、壓電陶瓷圓盤換能器、背襯、引出電纜和Cymbal陣列接收器組成。壓電陶瓷圓盤換能器采用厚度方向極化的PZT-5壓電材料制成，Cymbal陣列接收器由8～16只Cymbal換能器、兩個金屬圓環(huán)和橡膠墊圈組成。本發(fā)明的作用距離大于35m，頻帶寬度達(dá)到10kHz，能檢測高速移動的遠(yuǎn)距離目標(biāo)。

　　超聲波換能器，包括外殼(1)、匹配層即聲窗(2)、壓電陶瓷圓盤換能器(3)、背襯(4)、引出電纜(5)，其特征在于它還包括Cymbal陣列接收器，它由引出電纜(6)、8～16只Cymbal換能器(7)、金屬圓環(huán)(8)、(9)和橡膠墊圈(10) 組成；Cymbal陣列接收器位于圓盤式壓電換能器3之上；壓電陶瓷圓盤換能器用作基本的超聲波換能器，由它發(fā)射和接收超聲波信號；Cymbal陣列接收器位于圓盤式壓電換能器之上，作為超聲波接收器，用于接收圓盤換能器頻帶之外的多普勒回波信號。

　　主要使用在超聲波塑料焊接機(jī)、超聲波金屬焊接機(jī)，超聲波清洗機(jī)，氣相機(jī)，三氯機(jī)等

超聲波換能器常見問題：

1、超聲波振子受潮，可以用兆歐表檢查與換能器相連接的插頭，檢查絕緣電阻值就可以判斷基本情況，一般要求絕緣電阻大于5兆歐以上。如果達(dá)不到這個絕緣電阻值，一般是換能器受潮，可以把換能器整體（不包括噴塑外殼）放進(jìn)烘箱設(shè)定100℃ 左右烘干3小時或者使用電吹風(fēng)去潮至阻值正常為止。

2、換能器振子打火，陶瓷材料碎裂，可以用肉眼和兆歐表結(jié)合檢查，一般作為應(yīng)急處理的措施，可以把個別損壞的振子斷開，不會影響到別的振子正常使用。

3、振子脫膠，我們的換能器是采用膠結(jié)，螺釘緊固雙重保證工藝，在一般情況下不會出現(xiàn)這種情況。

4、不銹鋼振動面穿孔，一般換能器滿負(fù)荷使用10年可能會出現(xiàn)振動面穿孔的情況。

超聲波換能器的應(yīng)用

　　超聲波換能器的應(yīng)用十分廣泛,它按應(yīng)用的行業(yè)分為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、生活、醫(yī)療及軍事等。按實(shí)現(xiàn)的功能分為超聲波加工、超聲波清洗、超聲波探測、檢測、監(jiān)測、遙測、遙控等；按工作環(huán)境分為液體、氣體、生物體等;按性質(zhì)分為功率超聲波、檢測超聲波、超聲波成像等。

超聲波焊接

超聲波焊接有超聲波金屬焊接和超聲波塑料焊接兩大類。其中超聲波塑料焊接技術(shù)已獲得較為普遍的應(yīng)用。它是利用換能器產(chǎn)生的超聲振動, 通過上焊件把超聲振動能量傳送到焊區(qū)。由于焊區(qū)即兩焊件交界處聲阻大, 所以會產(chǎn)生局部高溫使塑料熔化, 在接觸壓力的作用下完成焊接工作。超聲塑料焊接可方便焊接其他焊接法無法焊接的部位。另外, 還節(jié)約了塑料制品昂貴的模具費(fèi), 縮短了加工時間, 提高了生產(chǎn)效率, 有經(jīng)濟(jì)、快速和可靠等特點(diǎn)。

超聲波清洗

超聲波清洗的機(jī)理是利用超聲波在清洗液中傳播時的空化、輻射壓、聲流等物理效應(yīng),對清洗件上的污物產(chǎn)生的機(jī)械起剝落作用,同時能促進(jìn)清洗液與污物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),達(dá)到清洗物件的目的。超聲波清洗機(jī)所用的頻率根據(jù)清洗物的大小和目的可選用10～500kHz,一般多為20～50kHz。隨著超聲波換能器頻率的增加,可采用郎之萬振子、縱向振子、厚度振子等。在小型化方面,也有采用圓片振子的徑向振動和彎曲振動的。超聲波清洗在各種工業(yè)、農(nóng)業(yè)、家用設(shè)備、電子、汽車、橡膠、印刷、飛機(jī)、食品、醫(yī)院和醫(yī)學(xué)研究等行業(yè)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

其他超聲波換能器應(yīng)用領(lǐng)域及產(chǎn)品：

超聲波加工

壓電陶瓷變壓器

超聲波馬達(dá)

超聲波減肥

超聲波育種

電子血壓計

遙測遙控

交通監(jiān)測

測距

檢漏及氣體檢測

信息采集