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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。
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