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超聲波換能器的工作原理基于壓電效應(yīng)，這是一種由材料的特殊性質(zhì)所決定的物理現(xiàn)象。當(dāng)對(duì)壓電陶瓷施加電場(chǎng)時(shí)，它會(huì)發(fā)生形變，產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)；反之，當(dāng)對(duì)壓電陶瓷施加機(jī)械壓力時(shí)，它又會(huì)在兩端產(chǎn)生電荷，即產(chǎn)生電信號(hào) 。這種電能與機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)換，是超聲波換能器工作的基礎(chǔ)。超聲波換能器主要由中央壓電陶瓷元件、前后金屬蓋板、預(yù)應(yīng)力螺桿、電極片以及絕緣管等部分組成 。其中，壓電陶瓷元件是整個(gè)換能器的核心，就如同人類心臟對(duì)于身體的重要性一樣。它利用材料的壓電效應(yīng)，將超聲波發(fā)生器輸入的電信號(hào)精準(zhǔn)地轉(zhuǎn)換為線性的機(jī)械振動(dòng)，從而產(chǎn)生超聲波。前后金屬蓋板則起到保護(hù)和固定壓電陶瓷元件的作用，同時(shí)也有助于超聲波的傳輸。預(yù)應(yīng)力螺桿的存在至關(guān)重要，它通過(guò)對(duì)壓電陶瓷施加靜態(tài)壓縮預(yù)應(yīng)力，確保在超聲振動(dòng)時(shí)，壓電陶瓷不會(huì)承受拉應(yīng)力，從而保證了換能器的穩(wěn)定運(yùn)行和長(zhǎng)使用壽命。電極片負(fù)責(zé)傳輸電信號(hào)，絕緣管則起到隔離和保護(hù)的作用，防止漏電等安全問(wèn)題的發(fā)生。

具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)超聲波發(fā)生器將市電轉(zhuǎn)換為高頻電流，并將其傳輸給壓電陶瓷時(shí)，諧振于超聲頻的壓電陶瓷就會(huì)在電場(chǎng)的作用下產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng) 。這種振動(dòng)的頻率高于人類聽(tīng)覺(jué)范圍，通常從20kHz開(kāi)始，因此被稱為超聲波。然后，通過(guò)超聲波變幅桿對(duì)振動(dòng)的振幅進(jìn)行放大或縮小，終將超聲波傳輸?shù)焦ぞ哳^，實(shí)現(xiàn)各種不同的功能，如清洗、焊接、檢測(cè)等。

在超聲波清洗設(shè)備行業(yè)一般稱之為超聲波振子或超聲波振動(dòng)子。目前有些超聲清洗機(jī)，粘在清洗槽底或壁上的換能器分布過(guò)密，一個(gè)緊挨一個(gè)的排列.輸入換能器的功率強(qiáng)度達(dá)到每平方厘米2-3瓦，這樣高的強(qiáng)度一方面會(huì)加快不銹鋼板表面(與清洗液接觸的表面)的空化腐蝕，縮短使用壽命，另一方面由于聲強(qiáng)過(guò)高。會(huì)在鋼板表面附近產(chǎn)生大量較大的氣泡，增加聲傳播損失，在遠(yuǎn)離換能器的地方削弱清洗作用。一般選用功率強(qiáng)度每平方厘米0.75瓦為宜(按粘有換能器的鋼板面積計(jì)算)。如果清洗槽較深，除槽底粘有換能器外， 在槽壁上也應(yīng)考慮粘結(jié)換能器，或者只粘于槽體兩邊。

超聲波換能器與清洗槽的粘結(jié)質(zhì)量對(duì)超聲清洗機(jī)整機(jī)的質(zhì)量影響很大。不但要粘牢，而且要求膠層均勻、不缺膠和不允許有裂縫，使超聲能量大限度地向清洗液中傳輸，以提高整機(jī)效率和清洗效果。目前有些超聲波清洗設(shè)備為避免換能器從清洗槽上掉下來(lái)。采取螺釘加粘膠的固定方式，這種連接方式可以很好的讓換能器不會(huì)掉下來(lái)。但是要注意螺釘焊接質(zhì)量，假如不垂直于不銹鋼板表面，則膠層不均勻，甚至有裂痕或缺膠，能量傳輸會(huì)削弱;另一方面.如果焊接不好也會(huì)影響不銹鋼表面的平整，導(dǎo)致加速空化腐蝕，縮短使用壽命，所以焊接質(zhì)量非常重要。粘接時(shí)粘接面需要增加表面粗糙度，一般采用噴砂處理，國(guó)內(nèi)目前絕大多數(shù)廠家沒(méi)有這道工序。

如何判斷超聲波換能器粘貼質(zhì)量的方法之一，是在清洗槽裝水并開(kāi)機(jī)工作一段時(shí)間后，測(cè)量換能器的溫升。如果在眾多的換能器中某個(gè)換能器溫升特別快，則表明該換能器可能粘結(jié)不好.因?yàn)榇藭r(shí)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(gè)方法是在小信號(hào)條件下逐個(gè)測(cè)量 換能器的電阻抗大小來(lái)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(shí)：認(rèn)為功率越大，換能器數(shù)目越多.其性能越好，價(jià)值越高，甚至以此論價(jià).這種認(rèn)識(shí)是不全面的. 如上述，換能器布得過(guò)密，功率密度過(guò)大，不但會(huì)損傷工件表面(由于超聲波產(chǎn)生能量聚焦)，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(lái)判斷。如果效率低，在同樣清洗效果時(shí)則耗電大，反而增加了用戶的費(fèi)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(guó)在工業(yè)生產(chǎn)中還沒(méi)有一種簡(jiǎn)便的方法和設(shè)備來(lái)測(cè)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，未形成行業(yè)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。Kelisonic科力超聲支持非標(biāo)定制高頻超聲波清洗機(jī)；單頻超聲波清洗機(jī)；雙頻超聲波清洗機(jī)；多頻超聲波清洗機(jī)；混頻超聲波清洗機(jī)，超聲波發(fā)生器，超聲波換能器。技術(shù)支持：18588468367。超聲波清洗機(jī)網(wǎng)站http://www.gdunison.com