磁致伸縮換能器和壓電換能器都是利用材料的特殊性質來實現能量轉換的技術,但它們的工作原理和應用有一些區別。首先,磁致伸縮換能器是利用磁致伸縮材料的磁伸縮效應來實現能量轉換的。當給磁致伸縮材料一個交變磁場時,材料會發生周期性的伸展和收縮,這種伸展和收縮會產生聲波,從而將電能轉換成聲能。而壓電換能器則是利用壓電材料的壓電效應來實現能量轉換的。當給壓電材料一個壓力時,材料會發生電荷的堆積和釋放,這種電荷的堆積和釋放會產生電信號,從而將機械能轉換成電能。其次,磁致伸縮換能器和壓電換能器的應用也有所不同。磁致伸縮換能器主要用于超聲清洗、超聲焊接、超聲切割等方面。因為磁致伸縮換能器產生的聲波頻率較高,所以可以用來產生高能量的超聲波。而壓電換能器則主要用于超聲成像、超聲測距、超聲測速等方面。因為壓電換能器產生的聲波頻率較低,所以可以用來產生低能量的超聲波。此外,磁致伸縮換能器和壓電換能器的輸出特性和工作條件也有所不同。磁致伸縮換能器的輸出特性是聲波的振幅和頻率,而壓電換能器的輸出特性是電信號的電壓和電流。此外,磁致伸縮換能器需要較大的磁場和較高的頻率才能工作。 壓電陶瓷圓盤換能器用作基本的超聲波換能器。海爾曼換能器
隨著人們環保意識的增強,各種環保洗衣機受到了廣大消費者的青睞。超聲波洗滌是一種環保而優良的洗滌方式,它在我國的清洗領域有著***的應用,有一套成熟的理論。我國超聲波洗衣機的研究相對滯后,基于此,提出本論文的相關研究內容。超聲波洗衣機主要利用超聲波在液體中的空化效應來洗滌衣物,它的**部件是換能器。本論文主要針對稀土大磁致伸縮材料換能器的設計,以及超聲洗滌中的噪聲防治進行研究,具體有以下幾個方面;1.換能器的設計確定換能器的一些基本參數,其中關鍵的是諧振頻率的計算。2.超聲波清洗的機理對超聲波洗衣的原理進行分析,得出超聲波洗衣機的一些結構特點。3.換能器的安裝針對換能器安裝中容易脫落的現象,提出了采用螺栓連接的構想,保證換能器在洗衣機的壽命范圍內都不脫落。4.空化噪聲的防治分析超聲波清洗產生噪聲的原因。 蘇州20k超聲波換能器裝配本發明的作用距離大于35m,頻帶寬度達到10kHz,能檢測高速移動的遠距離目標。
超聲波換能器一般有磁致伸縮換能器和壓電晶體換能器兩類。屬于磁致伸縮的有鎳片換能器和鐵氧體換能器。鐵氧體換能器的電聲轉換效率比較低。一般使用一、二年后效率下降,甚至幾乎喪失電聲轉換能力。鎳片換能器的工藝復雜,價格昂貴,所以至今很少使用。目前,***使用壓電晶體換能器。這種換能器電聲轉換效率高,原材料價格便宜,制作方便,也不容易老化。常用的材料有石英晶體、鈦酸鋇和鋯鈦酸鉛,簡稱PZD石英晶體的伸縮量太小,3000電壓才產生001μm以下的變形。鈦酸鋇的壓電效應比石英晶體大20~30倍,但效率和機械強度不如石英晶體。鋯鈦酸鉛具有二者的優點,一般可用作超聲波清洗,探傷和小功率超聲波加工的換能器四
變頻器的關鍵元件是功率模塊,通常由IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)或MOSFET(金屬氧化物半導體場效應晶體管)組成。功率模塊是變頻器中用于控制電機速度和轉向的關鍵部件。它將直流電能轉換為可變頻率和可調幅度的交流電,以驅動三相感應電機、無刷直流電機等各種類型的電動機。IGBT和MOSFET都是高壓、高頻開關功率器件,能夠快速開關和控制電流,從而實現對電機的精確控制。它們具有低開關損耗和較高的開關速度,在變頻器中承擔著功率放大和開關功能。除了功率模塊,變頻器還包括控制器、濾波器、傳感器和顯示面板等其他關鍵元件,用于實現對電機的速度、轉向和保護等功能。總之,變頻器的關鍵元件是由IGBT或MOSFET構成的功率模塊,它負責將直流電能轉換為可變頻率和可調幅度的交流電,以驅動電機,并通過其他元件實現對電機的控制和保護功能。 超聲波換能器的功能是將輸入的電功率轉換成機械功率(即超聲波)再傳遞出去,而自身消耗很少的一部分功率。
超聲波換能器是一種將超音頻的電能轉變為機械振動的器件,***用于超聲波加工、診斷、清洗等領域,它與發生器之間需要進行阻抗匹配,才能工作在比較好狀態。串聯匹配能夠有效濾除開關型電源輸出方波存在的高次諧波成分,因此應用較為***。但是,環境溫度或元件老化等原因會導致換能器的諧振頻率發生漂移,使諧振系統失諧。傳統解決失諧的方法是頻率跟蹤,但無論是聲跟蹤法電跟蹤法鎖相式頻率自動跟蹤法或電流負反饋法等,都是以調節超聲逆變器的開關頻率為***手段的,當換能器的參數變化時,會導致按靜態匹配的諧振工作點漂移。此時,匹配電感工作在非諧振狀態,導致換能器功率損耗和發熱,致使輸出能量大幅度下降,甚至停振,在實際應用中受到限制。所以,逆變器在跟蹤諧振點調節開關頻率時。 若將這些單一形狀變幅桿組合起來進行設計,則是復合型變幅桿。溫州NTK換能器計算
超聲波換能器,包括外殼、匹配層即聲窗、壓電陶瓷圓盤換能器、背襯、引出電纜。海爾曼換能器
壓電陶瓷在交變電場作用下能產生電致伸縮效應,壓電陶瓷超聲波換能器在交變電場作用下能產生振動,共振時能產生很強的超聲波。由于壓電陶瓷為容性器件,因此在壓電陶瓷超聲波換能器饋電電路中,常采用電感與壓電陶瓷配合構成LC諧振電路,對這類LC諧振饋電電路,諧振頻率由壓電陶瓷的等效電容值、電感值、晶體管的放大倍數、放大電路的工作點、反饋系數、工作溫度等參數決定。由于標稱共振頻率為28kHz的壓電陶瓷換能器具有較大離散性,其共振頻率一般在26—32kHz范圍,且共振峰的半寬度一般小于200Hz,因此采用LC諧振電路為壓電陶瓷超聲波換能器饋電存在以下問題:一是電路調整難,需調整多個參數才能使換能器工作在共振點,如調整工作點、反饋系數;二是對元器件特性要求高,如晶體管的放大倍數需要篩選、配對的電感值誤差不能太大;三是工作不穩定,環境溫度的變化將使諧振頻率偏離共振點,換能器摩損導致其質量變化,使共振頻率發生變化;這些問題導致存壓電陶瓷超聲波換能器的生產工藝復雜,不利于批量生產。 海爾曼換能器
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