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。