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(jī)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(jìn)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。

換能器在清洗槽中的分布及粘結(jié)問題

 判斷粘結(jié)質(zhì)量的方法之一，是在清洗槽裝水并開機(jī)工作一段時間后，測量換能器的溫升。如果在眾多的換能器中某個換能器溫升特別快，則表明該換能器可能粘結(jié)不好．因為此時聲輻射不好，電能量大部分消耗在換能器上而發(fā)熱。另一個方法是在小信號條件下逐個測量 換能器的電阻抗大小來判別粘結(jié)質(zhì)量。

     目前在超聲波清洗機(jī)的性能方面還存在一些模糊的認(rèn)識：認(rèn)為功率越大，換能器數(shù)目越多．其性能越好，價值越高，甚至以此論價．這種認(rèn)識是不全l面的． 如上述，換能器布得過密，功率密度過大，不但清洗效果不好，而且槽底易空化腐蝕．另一方面， 目前超聲波清洗機(jī)商品所標(biāo)的功率大多是聲功率而不是電功率，如果所標(biāo)是指消耗工頻功率，則超聲波清洗機(jī)質(zhì)量的優(yōu)劣應(yīng)該由效率來判斷。如果效率低，在同樣清洗效果時則耗電大，反而增加了用戶的費用。超聲清洗機(jī)的效率包括兩部分．一是超聲頻電源的效率．即輸入換能器的 高頻電功率與消耗工頻電功率之百分比；另一部分是電聲轉(zhuǎn)換效率，即進(jìn)入清洗液中的聲功率與輸入換能器的電功率之百分比．目前我國在工業(yè)生產(chǎn)中還沒有一種簡便的方法和設(shè)備來測量電聲轉(zhuǎn)換效率。各廠家所標(biāo)的超聲波清洗機(jī)的功率是含糊不清的，亟需有行業(yè)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)．

超聲波清洗在表面處理行業(yè)的應(yīng)用

　　表面處理是輕工行業(yè)的組成部分，包含機(jī)械零件電鍍、金屬和非金屬機(jī)箱柜涂覆、光學(xué)玻璃或鏡片鍍膜等，電鍍前后或涂覆前的清洗采用超聲波清洗技術(shù)已成為一種新的典型工藝，特別是軍l工電子產(chǎn)品中的一些多芯插座，因質(zhì)量要求必須進(jìn)行電鍍，而電鍍后其質(zhì)量要求多芯之間必須絕緣，往往因電鍍后致使多芯間不絕緣，采用丙l酮、酒精等方法浸潤清洗后測試其阻值要求無窮大，但達(dá)不到質(zhì)量要求，而采用超聲波清洗，經(jīng)烘干后，則完全達(dá)到質(zhì)量要求。將超聲波直接引入電鍍還可提高鍍液的勻度和鍍層的密度。

超聲波換能器學(xué)科研究的方向概述

　超聲波換能器也叫超聲波振子，是使用廣泛的能量轉(zhuǎn)換器件之一，作為能把高頻電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置，將輸入的電功率轉(zhuǎn)換成機(jī)械功率再傳遞出去，而它自身消耗很少的一部分功率，廣泛應(yīng)用于超聲波清洗、焊接、美容、打孔、檢測等領(lǐng)域。

超聲波換能器學(xué)科研究的方向是，研究盡可能滿足工程實用要求的聲波阻抗、脈沖響應(yīng)、頻率響應(yīng)、阻抗匹配、聲學(xué)結(jié)構(gòu)、換能材料及振動模式等特性，并設(shè)計和協(xié)調(diào)這些基本特性，達(dá)到電與聲之問的l佳轉(zhuǎn)換，其內(nèi)容涉及到物理，化學(xué)、光學(xué)等多個方面。