大家好,如果您还对磁致伸缩式超声波传感器不太了解,没有关系,今天就由本站为大家分享磁致伸缩式超声波传感器的知识,包括磁致伸缩材料传感器的问题都会给大家分析到,还望可以解决大家的问题,下面我们就开始吧!
压电式超声波换能器原理是什么?
压电式超声波换能器原理是:
超声波换能器,其实就是频率与其谐振频率相同的压电陶瓷,利用的是材料的压电效应将电能转换为机械振动。一般情况下,先由超声波发生器产生超声波,经超声波换能器将其转换为机械振动,再经超声波导出装置、超声波接收装置便可产生超声波。
超声波换能器的应用:
(1)超声波清洗机利用超声波在清洗液中不断地进行传播来清洗物体上的污垢,其超声波振动频率便是由超声波换能器决定的,可根据清洗物来设定不同的频率以达到清洗的目的。
(2)超声波焊接机利用超声波换能器产生超声波振动,振动产生摩擦使得焊区局部熔化进而接合在一起。
(3)超声波马达中并不含有超声波换能器,只是将其定子近似为换能器,利用逆压电效应产生超声波振动,通过定子与转子的摩擦进而带动转子转动。
(4)超声波减肥利用超声波换能器产生机械振动,将脂肪细胞振碎并排出体外,进而达到减肥的效果。
超声波换能器的常见问题
一、超声波换能器使用中的常见问题
超声波焊接有超声波金属焊接和超声波塑料焊接两大类。其中超声波塑料焊接技术已获得较为普遍的应用。它是利用换能器产生的超声振动, 通过上焊件把超声振动能量传送到焊区。由于焊区即两焊件交界处声阻大, 所以会产生局部高温使塑料熔化, 在接触压力的作用下完成焊接工作。超声塑料焊接可方便焊接其他焊接法无法焊接的部位。另外, 还节约了塑料制品昂贵的模具费, 缩短了加工时间, 提高了生产效率, 有经济、快速和可靠等特点。
常见的问题
1、超声波换能器的晶片开裂、无力、易过载、电极片打火、电极片开裂、发热严重、怪声、漏波、晶片错位等
出现这类情况大致由于以下3种原因导致的
第一、超声波发生器(超声波电源或超声波电箱)或模具(超声波焊头/焊头)及装配有问题。
解决办法:检查这些部件安装是否存在问题,如果还是找不到原因,可以联系我们在线技术人员帮你解答,排查并解决问题。
第二、换能器、增幅器有问题。
解决办法:这种情况发生的可能性比较小,但是也会发生,
第三、双方的产品都没有问题,电容量和频率不匹配。
这是最常见的情况,若输入匹配不好,则表现为换能器无力,焊不牢。会造成换能器会过载,导致晶片错位开裂,破碎,螺杆断,铝裂或烧电箱功率管等情况。不过现在超声波设备都安装了自动检测,和过载保护报警装置,能有效的防止设备损坏的可能性。
解决办法:必须配置同频率超声波发生器、换能器、焊头在一起使用。
2、换能器无力,焊不牢;重者换能器发热严重
如前所述 因为陶瓷片是绝缘体,你几乎可以理解为换能器是不通电的,它只是相当于一个电容器。要使换能器工作,实际上是通过驱动电路对它施加交流高电压,让换能器的电容充放电。压电陶瓷片在交变电场的作用下做同步伸缩变形,形成了整个换能器的纵向振动,从而带动变幅杆和模具振动。所以,若电容匹配不好,轻者是换能器无力,焊不牢;重者换能器发热严重,烧电极片、烧电源的大功率管。
解决办法:匹配好电容
3、换能器电极片(耳朵)振裂或烧掉
而且随着长时间连续工作,换能器的温度会升高,导致电容也会升高且变化量可能会超过 50% ,若不能将电容有效地匹配掉,就会造成回路中电流电压相位差很大,功率因素很低,虚功高。看看电流很大,但换能器没力,易发热,且电源的功率器件也容易发热损坏。一般换能器电极片(耳朵)振裂或烧掉很可能就是由此引起的。
解决办法:暂停使用,等到设备冷却后在开机工作,一般不是连续发震,超负荷工作的这种情况出现的比较少。
一、超声波换能器工作原理
超声波换能器又叫超声波振子,将超声波发生器输出的电能或者磁能转换成相同频率的机械振动,超声焊接机用的换能器,目前有两种,第一种是,磁致伸缩型换能器,第二种是压电陶瓷换能器。第一种由于效率低,性价比低,还需外加直流极化磁场,因此目前超声焊接机已经很少使用。
现在超声波焊接机设备大多采用的是第二种压电陶瓷换能器。由材料的压电效应将电信号转换为机械振动。医用超声换能器(超声探头)的工作原理大体是相同的,其内部通常都包含一个电的储能元件和一个机械振动系统。当换能器用作发射器时,从激励电源送来的电振荡信号将引起换能器中电储能元件中电场或磁场的变化,这种变化通过某种效应对换能器的机械振动系统产生一个推动力,使其进入振动状态,从而推动与换能器机械振动系统相接触的介质发生振动,向介质中辐射声波。接收声波的过程正好与此相反,外来声波作用在换能器的振动面上,从而使换能器的机械振动系统发生振动,借助某种物理效应,引起换能器储能元件中的电场或磁场发生相应的变化,从而引起换能器的电输出端产生一个相应于声信号的电压和电流。
超声波传感器基本应用原理和使用特性?
超声波传感器是应用传感器头部的压振陶瓷的振动,产生高频(人耳听不见)声波来停止感应的,假如这声波碰到了某个物体反射回来,传感器就能接纳到回波。传感器依据声波波长和发射及接纳回波的时间差就能肯定传感器探头与物体之间的间隔。典型应用,一个传感器能够经过按钮的设定来具有近间隔和远间隔两种设定,无论物体在那一种界线里,传感器都能够检测到。例如:超声波传感器能够装置在一个装液体的池子上,或者是一个装小球的箱子上,向这个容器发出声波,经过接纳到返回波的时间长短就能肯定这个容器是满的、空的或者是局部满的。
超声波传感器还能够是对射式的,即独立的发射器和接纳器。当检测迟缓挪动的物体,或者需求快速响应或者在湿润环境中应用时,这种对射式或者叫分体式的超声波传感器十分适用。在检测透明或有色物体、液体,检测润滑、粗糙、有光泽、半透明等资料的物体外表,和检测不规则物体时,超声波传感器都是首选。
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钢厂对生产的钢材做无损探伤时常用的有哪几种传感器?
钢厂对生产的钢材做无损探伤时常用的有电涡流传感器和超声波传感器 。
1、电涡流传感器
基于法拉第感应现象,金属导体在置于交变的磁场中时,导体表面会有感应电流的产生。电流的流线在金属体内自行闭合,这种由电磁感应原理产生的旋涡状感应电流称为电涡流,这种现象称为电涡流效应。因此,要形成涡流必须具备:①存在交变磁场;②导电体处于交变磁场中。
根据电涡流效应制成的传感器称为电涡流式传感器。按照电涡流在导体内的贯穿情况,此传感器分为高频反射式与低频透射式两大类。
2、超声波传感器
利用超声波物理特性和各种效应而研制的装置称为超声波换能器,或超声波探测器、超声波传感器,有时也叫超声波探头。
超声波探头按其工作原理可分为压电式、磁致伸缩式、电磁式等,在检测技术中压电式最为常用。压电式超声波探头常用的材料是压电晶体和压电陶瓷,这种传感器统称为压电式超声波探头。它是利用压电材料的压电效应来工作的:逆压电效应将高频电振动转换成高频机械振动,从而产生超声波,可作为发射探头;而正压电效应是将超声振动波转换成电信号,可作为接收探头;由于其结构不同,分为直探头式、斜探头式和双探头式。
传感器中,什么是超声波?超声波传感器的工作原理又是怎样的?
我们听得到的声音实际上是以波的形式在空气中传播的,一般称之为声波。声波信号的频率在16Hz到2×104Hz之间,低于16Hz是次声波,高于2×104Hz就是超声波。超声波传感器按照工作原理可以分为压电式、磁致伸缩式、电磁式等,这里我们介绍最为常见的压电式。
超声波换能器是什么?
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。
关于本次磁致伸缩式超声波传感器和磁致伸缩材料传感器的问题分享到这里就结束了,如果解决了您的问题,我们非常高兴。
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