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超声波换能器是什么?

日期: 2022-09-07点击次数: 577

什么是超声波换能器

超声波换能器是超声波清洗机中的关键部件。超声波换能器是一种产生高于人类听觉范围的声音的设备,通常从 20 kHz 开始,也称为超声波振动。

超声波换能器由有源元件、背板和辐射板组成。大多数超声波清洁器使用压电晶体作为活性元件。压电晶体通过压电效应将电能转换为超声波能量,其中晶体在接收电能时会改变大小和形状。

超声波换能器的背衬是一种厚材料,可吸收从压电晶体背面辐射的能量。

超声波换能器中的辐射板用作将超声波能量转换为流体中的机械(压力)波的隔膜。因此,当压电晶体接收到电能脉冲时,辐射板会响应清洗液中的超声波振动。

                                                                                                超声波换能器

什么是超声波发生器

电子超声波发生器是电源。它将来自电源(例如壁装插座)的交流电能转换为适合以超声波频率为换能器供电的电能。换言之,超声波发生器向换能器发送高压电脉冲。

超声波发生器的工作原理是向换能器发送电能脉冲,将能量转化为清洗液中的机械(压力)波,进行振动清洗动作。

虽然 40 kHz 的超声波频率是迄今为止最常用的超声波零件清洗频率,但某些应用确实需要更低或更高的频率才能获得最佳效果。例如,较大、严重污染的物品可能使用 20 kHz 的频率,因为这会产生更大、更强的清洁气泡,但每秒的气泡更少。另一方面,一些非常小的、精致的物品可能需要更高的超声波清洗频率,最高可达 200 kHz。通常,更高的频率允许更高级别的复杂细节被清理。

高质量的超声波清洗机与低质量的“现成”超声波清洗机有何不同?

互联网和海外制造商的巨大影响力将“现成的”超声波清洗机带到了美国。为了提供最低的价格,这些制造商经常牺牲质量。许多最终用户不了解或不承认这些质量牺牲,因此他们购买低价超声波罐,认为它与美国制造的超声波零件清洗机/清洁罐相同。不幸的是,这与事实相去甚远。

                                                                                                                    超声波发生器

让我们看看其中的一些牺牲:

压电晶体换能器的质量差异很大。由于晶体形成的性质,换能器将电能转换为机械/声能的能力会随着时间(通常为 3-6 年)自然衰减。廉价、低质量的换能器将比用高质量晶体制成的换能器衰减得快得多。这种退化或衰减将极大地改变超声波机器的清洁质量。廉价的超声波清洗机在新的时候似乎表现良好,但通常在短短 3-6 个月内就会出现清洁质量下降的现象。

超声波发生器可能由缺乏最终用户期望的寿命的电子元件制成。结合加速的压电换能器衰减,这些低质量的超声波发生器组件会随着时间的推移导致超声波零件清洁器性能的极端变化。这种清洁变化反过来会导致更多的报废和返工零件。这不仅代表了企业的主要成本问题,而且可能导致流程无法通过医疗设备、航空航天和其他领域的验证协议和规范。

低功率超声波换能器 可以显着降低超声波清洗机的成本,但这种牺牲也会降低清洗效果。超声波清洗机中的低功率换能器也会影响均匀空化溶液的能力。

水箱厚度很重要。随着时间的推移,对罐体频繁施加超声波能量会导致罐体腐蚀,并可能腐蚀罐体底部。超声波清洗槽腐蚀的迹象包括不锈钢的灰色外观和槽底部的凹坑。低质量的超声波清洗机使用更薄的不锈钢规格,可以在几个月内显示磨损。