Comment connaître la qualité du transducteur à ultrasons? Quels paramètres l'affectent ?
Nov 17, 2022
Transducteur ultrasonique
1. Paramètres
1) Fréquence de résonance mécanique (Fs)
Cela fait référence à la fréquence de fonctionnement du système de vibration, qui doit être aussi proche que possible de la valeur attendue dans la conception et doit correspondre au point de fonctionnement de l'alimentation électrique.
2) Résistance dynamique (R1)
La résistance de la branche série du vibreur piézoélectrique est la plus faible possible dans les mêmes conditions d'appui ! Pour le nettoyage ou le soudage du vibrateur, elle est généralement comprise entre 5 Ω et 20 Ω. S'il est trop grand, le vibrateur ou le système de vibration aura des problèmes de fonctionnement, tels qu'une incompatibilité de circuit, une faible efficacité de conversion, une courte durée de vie du vibrateur, etc.
3) Facteur de qualité mécanique (Qm)
Il est déterminé par la méthode de la courbe de conductance que Qm=Fs/(F2-F1), plus Qm est élevé, mieux c'est, car plus Qm est élevé, plus l'efficacité du vibrateur est élevée. Cependant, Qm doit correspondre à l'alimentation. Si la valeur Qm est trop élevée, l'alimentation ne peut pas correspondre. Pour nettoyer le vibrateur, plus la valeur Qm est élevée, mieux c'est. D'une manière générale, le Qm pour le nettoyage du vibrateur doit être de 500-1000. S'il est trop faible, l'efficacité du vibrateur est faible. S'il est trop élevé, l'alimentation ne peut pas correspondre. Pour le soudage ou le traitement par ultrasons, la valeur Qm du vibrateur lui-même est généralement 50-1000, et le système global est 1500-3000. S'il est trop faible, l'efficacité des vibrations est faible, mais elle ne peut pas être trop élevée, car plus le Qm est élevé, plus la bande passante de travail est étroite et l'alimentation est difficile à égaler, c'est-à-dire que l'alimentation est difficile à travailler. au point de fréquence de résonance, et l'équipement ne peut pas fonctionner normalement.
4) Capacité libre (TC)
La valeur de capacité du dispositif piézoélectrique à la fréquence de 1 kHz est cohérente avec la valeur mesurée par le capacimètre numérique. Soustrayez la capacité dynamique C1 de cette valeur pour obtenir la capacité statique réelle C0, C0=CT-C1. C0 doit être équilibré avec l'inductance lors de l'utilisation. Dans la conception du circuit de la machine d'usinage à ultrasons, un équilibrage correct de C0 peut améliorer le facteur de puissance de l'alimentation. Il existe deux façons d'utiliser l'équilibre d'inductance, l'accord parallèle et l'accord série.
5) Fréquence anti résonance (Fp)
La fréquence de résonance de la branche parallèle du vibrateur piézoélectrique. A cette fréquence, l'impédance Zmax du vibreur piézoélectrique est grande. Si l'impédance anti-résonnante Zmax est très faible, le vibreur est défaillant.
Transducteur ultrasonique
2. Graphiques
D'une manière générale, les performances de vibration ou le transducteur piézoélectrique du système de vibration peuvent être jugés directement via le diagramme de coordonnées logarithmiques, qui est simple et intuitif.
1) Normalement, le cercle d'admittance est un cercle unique et le graphique de coordonnées logarithmiques n'a qu'une paire de valeurs minimales et maximales.
2) Dans des conditions anormales, il existe de nombreux petits cercles parasites sur le graphique circulaire d'admittance, et il existe de nombreuses paires de minima et de maxima sur le graphique de coordonnées logarithmiques.
Dans quelles circonstances le cercle d'admittance et la courbe de conductance des céramiques piézoélectriques ou des transducteurs seront-ils anormaux ? Il existe principalement les situations suivantes :
1) Les céramiques piézoélectriques ont leurs propres problèmes, comme le délaminage interne.
2) Le transducteur s'est fissuré lors du montage.
3) Des problèmes sont survenus dans la conception ou l'assemblage du cornet à ultrasons et du moule.
4) Les pièces autour de la barre de tension entrent en collision en raison de la mauvaise concentricité du transducteur.
