超聲波振動子

超聲波振動子又稱超聲波振子，將換能器與變幅桿連接后的整體叫做振動子。由壓電陶瓷的壓電效應(yīng)實現(xiàn)電能與機械能（聲波振動）的相互轉(zhuǎn)換，并通過聲阻抗匹配的前后輻射蓋塊進行放大的器件。 [1] 由于變幅桿是一個無源器件，它本身不產(chǎn)生振動，只是將輸入的振動改變振幅后再傳遞出去，完成了阻抗變換。超聲波換能器在電場激勵下能產(chǎn)生有規(guī)律的振動，但是振幅一般在10μm左右，這樣的振幅要直接完成焊接和加工工序是不夠的。因此換能器連接合理設(shè)計的變幅桿后，超聲波的振幅可以在很大的范圍內(nèi)變化，只要材料強度足夠，振幅可以超過100μm。變幅桿在做縱向伸縮振動時，其中間的某橫截面左右兩邊的質(zhì)點運動方向剛好相反，相當(dāng)于存在一個相對靜止的節(jié)面。這個節(jié)面叫做節(jié)點，這里也是振動子的較佳固定點，偏離這個節(jié)點固定就會降低振動子的工作效率，俗稱漏波。

超聲波換能器應(yīng)用

超聲波加工

把微細磨料隨超聲波加工工具一起以一定靜壓力加在工件上, 就能加工出與工具相同的形狀。加工時換能器需在 15～ 40 kHz的頻率下, 產(chǎn)生 15～ 40 微米的振幅。超聲波工具使工件表面的磨料以相當(dāng)大的沖擊力連續(xù)沖擊, 破壞超聲輻射部位, 使材料破碎而達到去除材料的目的。超聲波加工主要應(yīng)用于寶石、玉器、大理石、瑪瑙、硬質(zhì)合金等脆硬材料的加工以及異型孔和細深孔的加工。此外, 在普通切削工具上加超聲波換能器振動時, 也可起到提和效率的作用。

 要制作出的超聲波清洗機，使超聲波輸出l佳功率及效果，除了要選擇的超聲波發(fā)生器、的超聲波換能器，的鋼材，還必須要考慮多個方面：如超聲波換能器的粘貼，鋼板是否平整，厚度是否足夠等。

1、鋼板一般用304#或者316#2.5mm厚鋼板，確保鋼板平整、清潔。

2、將螺釘焊接在缸體底部，螺釘一定要焊接牢固并且一定要與缸底成垂直，否則必須打掉重來，不可馬虎。  

3、用砂紙將螺釘周圍（與換能器底部大小相等的面積）輕輕打磨粗糙，然后用酒精清洗干凈。

4、 膠水按比例調(diào)配， 要將配比完的膠水反復(fù)攪拌均勻。

5、將膠水均勻的涂抹在換能器底部（部分客戶也涂在鋼板面螺釘周圍，螺釘上不可沾上膠水）。

6、 反復(fù)將換能器與缸面來回用力轉(zhuǎn)動幾下，使換能器底部和缸底接觸面間空氣和多余膠水?dāng)D壓出來，膠水在其間越薄越好！  

7、把換能器用扳手大力扭緊，固定，使被粘接好的換能器不能移位。但不宜用力過猛，以免螺釘被扭斷。

8、接線：將所有換能器正極用2.5平的電線焊接起來，將所有換能器負(fù)極用同等的電線焊接起來（部分客戶只連接負(fù)極幾個換能器負(fù)極，因為換能器負(fù)極與槽體相通，可用萬用表測試確保萬無一失）。

9、待膠水充分固定后通電，一般為6-48個小時，根據(jù)膠水規(guī)定時間決定。

超聲波換能器引發(fā)的熱量表問題

　超聲波換能器熱量表的主要技術(shù)指標(biāo)有工作頻帶、發(fā)射電壓靈敏度、接收電壓靈敏度、指向性開角、絕緣電阻、工作頻率點阻抗。這些技術(shù)指標(biāo)參數(shù)有些相互影響，在設(shè)計時要找到一個l佳平衡點。超聲波換能器引發(fā)的熱量表問題如下：

　　1、波形選擇：發(fā)射波形往往是脈沖波，脈沖波里加載波調(diào)制，使換能器盡量選擇諧振波形

　　2、頻率選擇

　　3、同一標(biāo)準(zhǔn)缺失

　　4、失效問題：耐溫性能差、壓力穩(wěn)定性差、抗l疲勞性能差

　　5、可靠性，穩(wěn)定性，一致性：要滿足熱量表系統(tǒng)要求，可以長時間在溫壓下工作，互換性要增加

　　6、檢驗標(biāo)準(zhǔn)：需要建立熱量表換能器的行業(yè)檢驗標(biāo)準(zhǔn)，使實驗和檢驗有標(biāo)可稽。