关于超声波震子（换能器）的选择介绍

新闻资讯 | 2022-06-10

关于超声波震子（换能器）的选择介绍

在低超声波频段(20─100KHz)，目前工业上，绝大多数是采用单螺钉夹紧的，夹心式压电换能器(复合换能器)，架构上的差别主要在于辐射体(与不锈钢板粘接的铝块)的形状，一种是锥体喇叭；另一种直棒形状。

喇叭状换能器的声辐射效率比棒状换能器高，即同样的输入电功率。在清洗槽中得到较大的声功率，而消耗在换能器上的电功率较少，因而换能器的发热也低。当输入换能器的电功率相同时，由于喇叭辐射面的面积比棒状换能[敏感词]，所以辐射面的声强较低，与其黏结的不锈钢板表面空化腐蚀小。

清洗槽(或浸入式换能器)的寿命延长。所以在一般情况下采用喇叭状换能器较好。这种换能器尤其在较高频段{40KHz以上)，其优点更为突出。因为它可以削弱横向振动所带来的不良影响由于频带较宽，也有利于扫频清洗。在某些场合，例如清洗较深螺孔时。宜采用高辐射声强的换能器，此时换能器的辐射体常具有尖削聚焦形状，以提升辐射面的声强。这种换能器一般不是黏结在清洗槽上，而是直接[敏感词]液体中进行清洗。

目前有些超声波清洗机商品，粘在清洗槽底或壁上的换能器分布过密，一个紧挨一个的排列。输入换能器的电功率强度达到每平方厘米2-3瓦，这样高的强度一方面会加快不锈钢板表面(与清洗液接触的表面)的空化腐蚀，缩短使用寿命，另一方面由于声强过高。会在钢板表面附近产生大量较大的气泡，增加声传播损，在远离换能器的地方削弱清洗作用。一般选用功率强度每平方厘米低于1。5瓦为宜(按粘有换能器的钢板面积计算)。如果清洗槽较深，除槽底粘有换能器外，在槽壁上也应考虑黏结换能器。

换能器与清洗槽的黏结质量对超声波清洗机整机的质量影响很大。不但要黏牢，而且要求胶层均匀、不缺胶和不允许有裂缝，使音波能量[敏感词]限度地向清洗液中传输，以提升整机效率和清洗效果。目前有些清洗设备为避免换能器从清洗槽上掉下来。有些厂家采取螺钉加粘胶的固定模式，这种连接模式虽然换能器不会掉下来，但是存在许多隐患。

如果螺钉焊接质量差，例如不垂直于不锈钢板表面，则胶层不均匀，甚至有裂痕或缺胶，能量传输会削弱；另一方面。如果焊接不好也会影响不锈钢表面的平整，导致加速空化腐蚀，缩短使用寿命。判断黏结质量的方法之一，是在清洗槽装水并开机工作一段时间后，测量换能器的温升。如果在众多的换能器中某个换能器温升特别快，则表明该换能器可能黏结不好。因为此时声辐射不好，电能量大部分消耗在换能器上而发热。

另一个方法是，在小信号条件下逐个测量换能器的电阻抗大小，来判别黏结质量。目前，在超声波清洗机的性能方面，还存在一些模糊的认识︰认为功率越大，换能器数目越多。其性能越好，价值越高，甚至以此论价。这种认识是不全面的。如上述，换能器布得过密，功率密度过大，不但清洗效果不好，而且槽底易空化腐蚀。另一方面，目前超声波清洗机商品所标的功率大多是电功率而不是声功率，如果所标是指消耗工频功率，则超声波清洗机质量的优劣应该由效率来判断。如果效率低，在同样清洗效果时则耗电大，反而增加了用户的费用。超声清洗机的效率包括两部分：一是，超声频电源的效率。即输入换能器的高频电功率与消耗工频电功率之百分比；另一部分是，电声转换效率，即进入清洗液中的声功率与输入换能器的电功率之百分比。

关于超声波震子（换能器）的选择介绍