超声波换能器振子及其应用

你知道超声波换能器振子及其应用吗？超声波换能器是将电能转换成机械能（超声波）的核心器件，其中COSSON牌压电陶瓷换能晶片采用特殊工艺定制，保证超声功率输出强劲稳定。超声波换能器是实现电能、机械能或声能从一种形式的能量转换为另一种形式的能量装置又称超音波换能器，也称有源传感器。其中成熟可靠的是以压电效应实现电能与声能相互转换的器件，又称压电换能器。

超声波换能器是由中央压电陶瓷元件、前后金属盖板、预应力螺杆、电极片、绝缘管组成的。超声波换能器几乎应用于所有超声波设备。

超声波换能器按形状分类：

1、倒喇叭型换能器（必能信型）：输出振幅大，爆发力强，适合于高声强，高功率密度的场合。

2、柱形换能器（NTK型）：输出稳定，可靠性高，应用广，适合于绝大部分场合。

3、中间夹铝片换能器：散热好，有多种固定方式。

4、钢后盖换能器：输出功率大，稳定性高，适合于大功率场合。

中央压电陶瓷元件陶瓷片颜色分类：

1、黄色陶瓷片：一般用于脉冲式工作

2、灰色陶瓷片：一般用于脉冲式工作

3、黑色陶瓷片：一般用于连续性工作

超声波换能器主要特点：

1、效率高：机械品质因素高，在谐振频率点工作可获得较高的电声转换效率

2、振幅大：振速比高，前盖板振幅大，比普通换能器出力大25%

3、稳定性好：正常使用下，换能器寿命20000小时以上

4、耐热性好：谐振阻抗小、发热量小、使用温度范围广

5、功率大：在预应力在预应力螺杆的作用下，科森压电陶瓷的能量得到大程度的发挥

超声波换能器与变幅杆连接后的整体叫做超声波振动子。超声波换能器在合适的电场激励下能产生有规律的振动，其振幅一般在10μm左右，这样的振幅要直接完成焊接和加工工序是不够的。

连上通过合理设计的变幅杆后，超声波的振幅可以在很大的范围内变化，只要材料强度足够，振幅可以超过100μm。

另一方面，变幅杆在做纵向伸缩振动时，其中间的某横截面左右两边的质点运动方向刚好相反，相当于存在一个相对静止的节面。这个节面叫做节点，这里也是振动子的佳固定点，偏离这个节点固定就会降低振动子的工作效率，俗称漏波。

一般来说，铝质变幅杆声传递效率高，但材料强度低，易开裂和螺孔滑丝；钢质变幅杆强度高，但声阻抗相对较大；钛合金变幅杆综合性能好，缺点就是价格高、加工难。