超聲波換能器應(yīng)用

壓電陶瓷變壓器

壓電陶瓷變壓器是利用極化后壓電體的壓電效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)電壓輸出的。其輸入部分用正弦電壓信號驅(qū)動, 通過逆壓電效應(yīng)使其產(chǎn)生振動, 振動波通過輸入和輸出部分的機(jī)械耦合到輸出部分, 輸出部分再通過正壓電效應(yīng)產(chǎn)生電荷,實(shí)現(xiàn)壓電體的電能-機(jī)械能-電能的兩次變換,在壓電變壓器的諧振頻率下獲得l高輸出電壓。與電磁變壓器相比, 這具有體積小, 質(zhì)量輕,功率密度高, , 耐擊穿, 耐高溫, 不怕燃燒, 無電磁干擾和電磁噪聲, 且結(jié)構(gòu)簡單、便于制作、易批量生產(chǎn), 在某些領(lǐng)域成為電磁變壓器的理想替代元件等優(yōu)點(diǎn)。此類變壓器用于開關(guān)轉(zhuǎn)換器、筆記本電腦等。

超聲波換能器的應(yīng)用

超聲波馬達(dá)

超聲波馬達(dá)是把定子作為換能器, 利用壓電晶體的逆壓電效應(yīng)讓馬達(dá)定子處于超聲波頻率的振動, 然后靠定子和轉(zhuǎn)子間的摩擦力來傳遞能量, 帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。超聲波馬達(dá)體積小, 力矩大, 分辨率高, 結(jié)構(gòu)簡單, 直接驅(qū)動, 無制動機(jī)構(gòu), 無軸承機(jī)構(gòu), 這些優(yōu)點(diǎn)有益于裝置的小型化。超聲波馬達(dá)廣泛應(yīng)用于光學(xué)儀器、激光、半導(dǎo)體微電子工藝、精密機(jī)械與儀器、機(jī)器人、醫(yī)學(xué)與生物工程領(lǐng)域。

超聲波清洗

超聲波清洗的機(jī)理是利用超聲波在清洗液中傳播時的空化、輻射壓、聲流等物理效應(yīng), 對清洗件上的污物產(chǎn)生的機(jī)械起剝落作用, 同時能促進(jìn)清洗液與污物發(fā)生化學(xué)反應(yīng), 達(dá)到清洗物件的目的。超聲波清洗機(jī)所用的頻率根據(jù)清洗物的大小和目的可選用10～500 kHz, 一般多為20～50 kHz。隨著超聲波換能器頻率的增加,可采用郎之萬振子、縱向振子、厚度振子等。在小型化方面, 也有采用圓片振子的徑向振動和彎曲振動的。超聲波清洗在各種工業(yè)、農(nóng)業(yè)、家用設(shè)備、電子、汽車、橡膠、印刷、飛機(jī)、食品、醫(yī)院和醫(yī)學(xué)研究等行業(yè)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

 超聲波換能器的分類

醫(yī)l療超聲換能器的種類，可以按照換能器工作時所產(chǎn)生的波束的多少，分為單波束和多波束。少到單個波束，多到256個波束。按換能器陣元的空間排列的維數(shù)，又可以分為一維陣(一維線陣，一維凸線陣，一維相控陣)，1.5維，1.75維，或兩維聲學(xué)基陣。根據(jù)換能器工作頻率的范圍，可以分為低頻，高頻換能器。在醫(yī)l療超聲設(shè)備中，低頻換能器可以到500KHz，甚至更低到20KHz，高頻換能器目前則可以到50MHz。如果按照換能器制作的材料來區(qū)分，那又可以分為壓電陶瓷換能器，壓電薄膜換能器，壓電厚膜換能器，壓電單晶換能器，復(fù)合材料換能器，微機(jī)械加工的電容式換能器，微機(jī)械加工的壓電式換能器等。 

如今進(jìn)行超聲波換能器的有效選擇

　　超聲波換能器在銷售中經(jīng)常碰到客戶無法告知其實(shí)際的用途以及詳細(xì)的一些參數(shù)，導(dǎo)致沒法正確的給客戶選型。對于超聲波換能器廠家而言，其在超聲波換能器本身參數(shù)的設(shè)計、實(shí)現(xiàn)、測試等方面比較熟悉，而對于超l聲儀器設(shè)備廠家而言，其對系統(tǒng)的整體性能及現(xiàn)場應(yīng)用的環(huán)境較熟悉。

　超聲波換能器供應(yīng)廠家根據(jù)客戶提供的詳細(xì)信息進(jìn)行分析，設(shè)計適合系統(tǒng)要求的超聲波換能器，并將主要參數(shù)和系統(tǒng)廠家溝通討論，選擇確定一套方案后制作超聲波換能器樣品進(jìn)行測試，根據(jù)測試情況，對超聲波換能器進(jìn)行微調(diào)或者直接批量生產(chǎn)。

　　因為超聲波換能器結(jié)構(gòu)類型較多，如果僅僅提供少量的參數(shù)，將會導(dǎo)致設(shè)計制作出的超聲波換能器在性能和成本及其它細(xì)節(jié)方面上有很大的差異。所以，雙方需要對超聲波儀器設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行盡量詳細(xì)的交流和探討，然后才能確定超聲波換能器的具體指標(biāo)參數(shù)，這樣可以l大限度的節(jié)約時間和成本。