超聲波換能器怎樣測試? 超聲波換能器和超聲波電源、焊接模具良好配合形成了一台完整的超聲波設備可以簡稱為匹配由于匹配對整機性能的影響是決定性的，無論怎樣強調匹配的重要性都不為過匹配最主要考慮的因素是換能器的電容量，其次是換能器的頻率需要強調的是，超聲波換能器本身不是一個能量發生器，它隻是一個能量轉換器是将電能轉換為聲能 ( 機械能 ) ，在輸入 ( 超聲波電源 ) ，輸出 ( 變幅杆，模具 ) 良好匹配的前提下，它可以轉換（輸出）很大的能量 輸入匹配是指換能器與驅動電源的匹配，若輸出匹配好而輸入匹配不好，則表現為換能器無力，焊不牢若輸出匹配不好而輸入匹配好，則換能器會過載，造成晶片錯位開裂，破碎，螺杆斷，鋁裂或燒電箱功率管舉個例子，就像汽車在空擋狀态下猛踩油門，發動機肯定容易損壞的超聲波換能器的匹配 換能器與驅動電源的匹配主要有 4 個方面，即阻抗匹配、頻率匹配、功率匹配、容抗匹配其中最主要的是容抗和頻率如前所述 因為陶瓷片是絕緣體，你幾乎可以理解為換能器是不通電的，它隻是相當于一個電容器要使換能器工作，實際上是通過驅動電路對它施加交流高電壓，讓換能器的電容充放電壓電陶瓷片在交變電場的作用下做同步伸縮變形，形成了整個換能器的縱向振動，從而帶動變幅杆和模具振動所以，若電容匹配不好，輕者是換能器無力，焊不牢；重者換能器發熱嚴重，燒電極片、燒電源的大功率管我們的換能器産品附有産品性能參數表，給出了每個換能器的電容和頻率驅動電源應該根據換能器的電容量，調整高壓變壓器，匹配電容闆，峰化線圈，調頻線圈等的參數由于電感和電容量的敏感性，功放闆，扼流線圈及其他外圍電路對匹配也有影響 而且随着工作進行，換能器的溫度會升高，導緻電容也會升高且變化量可能會超過 50% ，若不能将電容有效地匹配掉，就會造成回路中電流電壓相位差很大，功率因素很低，虛功高看看電流很大，但換能器沒力，易發熱，且電源的功率器件也容易發熱損壞一般換能器電極片（耳朵）振裂或燒掉很可能就是由此引起的 頻率匹配同樣也非常重要這首先是因為超聲換能器隻能工作在他的諧振頻率點，所以驅動電源、變幅杆、焊接模具（工具頭）都應該在這個頻率下工作一般而言，我們希望這個差别最大不超過 ± 0.1kHz ，能小一點就更好 我們強烈建議您配套焊接模具（焊頭）的頻率低于振動子頻率 0.1kHz 左右（小信号頻率）也就是說，若原振動子小信号測量的頻率是 14.85 kHZ ，則連上模具後再測頻率為 14.75 kHZ 最為理想 同時就應考慮到，超聲波換能器接上變幅杆和模具頭後，系統的諧振頻率峰會變得很尖銳，也即帶寬很窄，機械品質因數很大，頻率偏移一點都會造成阻抗很大的增加表現在驅動電源上就是電源（振幅表電功率）很大或過載保護若剛好這時是空載調機，則很可能會造成晶片錯位，晶片裂或中心螺杆斷 功率匹配和阻抗匹配主要是考慮到超聲波焊接系統是間隙式工作，負載變化極大，焊接時要有足夠的功率輸出，空載時要控制在最小振幅否則，就像前面提到的，空載時輸入很大，則損壞換能器滿載時功率上不去，焊不牢還是沒用的各部件裝配注意事項 超聲波振動系統的各個部件，如換能器、變幅杆、工具頭等主要部分是通過中心螺栓連接的 1 、 檢查接觸面應平整光滑無傷痕，若有傷痕，用零号以上的金相砂紙輕輕打磨要求既能将缺陷磨平，又不破壞接觸面的平面度 2 、 用易揮發無腐蝕性的清潔劑清潔螺絲、螺孔和接觸面 3 、 徹底清潔螺絲、螺孔和接觸面 4 、 所有連接螺孔應垂直于接觸面 5 、 擰緊前在接觸面上塗薄薄一層矽脂（或黃油和凡士林），注意不要将矽脂塗到連接螺絲及螺孔上 6 、小心地将二個部件擰緊根據連接螺絲規格的不同，控制合适的擰緊力矩在可能的情況下，應擰的适當緊一點 7、若重新松開結合面後應該看不到有任何傷痕 8 、用手摸振動系統振幅均勻，無怪聲，無局部嚴重發熱 9 、工作一段時間後重新送開結合面應沒有氧化或燒蝕痕迹，否則就說明此處接觸不好，超聲波能量在這裡損失嚴重 換能器的使用溫度 換能器使用時會發熱，這主要是由三個原因引起的其一是被焊工件會發熱或被超聲波處理的物質會發熱，或模具（工具頭）、變幅杆長時間工作會發熱，這些熱量都會傳遞到換能器上其二是換能器本身的功率損耗既然做不到能量轉換效率 100% ，損耗的那部分能量必然轉換成熱量溫升會導緻換能器參數變化，逐漸偏移最佳匹配狀态，更嚴重的是溫升會導緻壓電陶瓷晶片性能的劣化這反過來又促使換能器工作狀态更壞，更快地升溫，這是一個惡性循環所以我們必須給以換能器良好的冷卻條件，一般是常溫風冷；如有必要，也可采用冷風風冷在正常情況下，這兩點引起的溫升也是正常的，在正常的冷卻條件下，不會有大的問題 在實踐中我們發現，還有第三個原因，就是客戶在使用時沒能将換能器與驅動電源匹配到最佳工作狀态，這引起的發熱是很大的，而且是不可控的，會産生嚴重的後果同時溫度高了，鋁材的機械強度就急劇下降，在大功率的作用下，開裂就是必然的了明明是好的東西，由于使用不當造成損壞，實在是太可惜了我公司有很大的損失，但貴公司的損失更大所以，我們很希望能和貴公司一起，共同努力，提高超聲波的應用技術水平 根據國内外的經驗，換能器的溫度在任何時候都絕對不能超過攝氏 85 ℃ 我們會在換能器上貼有一次性不可逆的溫度感應貼片，隻要換能器溫度超過 85 ℃ ，溫度感應貼片就會永久地變色，這就提醒你換能器使用還存在一些問題，應該全面地查找一下問題的原因，若不及時改進問題極有可能導緻超聲波機械損壞客戶請經常測量換能器溫度，并及時檢查感溫貼片顔色，現在小編就來說說關于超聲波換能器怎樣測試?下面内容希望能幫助到你，我們來一起看看吧!

超聲波換能器怎樣測試

超聲波換能器和超聲波電源、焊接模具良好配合形成了一台完整的超聲波設備可以簡稱為匹配。由于匹配對整機性能的影響是決定性的，無論怎樣強調匹配的重要性都不為過。匹配最主要考慮的因素是換能器的電容量，其次是換能器的頻率。需要強調的是，超聲波換能器本身不是一個能量發生器，它隻是一個能量轉換器。是将電能轉換為聲能 ( 機械能 ) ，在輸入 ( 超聲波電源 ) ，輸出 ( 變幅杆，模具 ) 良好匹配的前提下，它可以轉換（輸出）很大的能量。 輸入匹配是指換能器與驅動電源的匹配，若輸出匹配好而輸入匹配不好，則表現為換能器無力，焊不牢。若輸出匹配不好而輸入匹配好，則換能器會過載，造成晶片錯位開裂，破碎，螺杆斷，鋁裂或燒電箱功率管。舉個例子，就像汽車在空擋狀态下猛踩油門，發動機肯定容易損壞的。超聲波換能器的匹配 換能器與驅動電源的匹配主要有 4 個方面，即阻抗匹配、頻率匹配、功率匹配、容抗匹配。其中最主要的是容抗和頻率。如前所述 因為陶瓷片是絕緣體，你幾乎可以理解為換能器是不通電的，它隻是相當于一個電容器。要使換能器工作，實際上是通過驅動電路對它施加交流高電壓，讓換能器的電容充放電。壓電陶瓷片在交變電場的作用下做同步伸縮變形，形成了整個換能器的縱向振動，從而帶動變幅杆和模具振動。所以，若電容匹配不好，輕者是換能器無力，焊不牢；重者換能器發熱嚴重，燒電極片、燒電源的大功率管。我們的換能器産品附有産品性能參數表，給出了每個換能器的電容和頻率。驅動電源應該根據換能器的電容量，調整高壓變壓器，匹配電容闆，峰化線圈，調頻線圈等的參數。由于電感和電容量的敏感性，功放闆，扼流線圈及其他外圍電路對匹配也有影響。 而且随着工作進行，換能器的溫度會升高，導緻電容也會升高且變化量可能會超過 50% ，若不能将電容有效地匹配掉，就會造成回路中電流電壓相位差很大，功率因素很低，虛功高。看看電流很大，但換能器沒力，易發熱，且電源的功率器件也容易發熱損壞。一般換能器電極片（耳朵）振裂或燒掉很可能就是由此引起的。 頻率匹配同樣也非常重要。這首先是因為超聲換能器隻能工作在他的諧振頻率點，所以驅動電源、變幅杆、焊接模具（工具頭）都應該在這個頻率下工作。一般而言，我們希望這個差别最大不超過 ± 0.1kHz ，能小一點就更好。 我們強烈建議您配套焊接模具（焊頭）的頻率低于振動子頻率 0.1kHz 左右（小信号頻率）。也就是說，若原振動子小信号測量的頻率是 14.85 kHZ ，則連上模具後再測頻率為 14.75 kHZ 最為理想。 同時就應考慮到，超聲波換能器接上變幅杆和模具頭後，系統的諧振頻率峰會變得很尖銳，也即帶寬很窄，機械品質因數很大，頻率偏移一點都會造成阻抗很大的增加。表現在驅動電源上就是電源（振幅表電功率）很大或過載保護。若剛好這時是空載調機，則很可能會造成晶片錯位，晶片裂或中心螺杆斷。 功率匹配和阻抗匹配主要是考慮到超聲波焊接系統是間隙式工作，負載變化極大，焊接時要有足夠的功率輸出，空載時要控制在最小振幅。否則，就像前面提到的，空載時輸入很大，則損壞換能器。滿載時功率上不去，焊不牢還是沒用的。各部件裝配注意事項 超聲波振動系統的各個部件，如換能器、變幅杆、工具頭等主要部分是通過中心螺栓連接的。 1 、 檢查接觸面應平整光滑無傷痕，若有傷痕，用零号以上的金相砂紙輕輕打磨。要求既能将缺陷磨平，又不破壞接觸面的平面度。 2 、 用易揮發無腐蝕性的清潔劑清潔螺絲、螺孔和接觸面。 3 、 徹底清潔螺絲、螺孔和接觸面。 4 、 所有連接螺孔應垂直于接觸面。 5 、 擰緊前在接觸面上塗薄薄一層矽脂（或黃油和凡士林），注意不要将矽脂塗到連接螺絲及螺孔上。 6 、小心地将二個部件擰緊。根據連接螺絲規格的不同，控制合适的擰緊力矩。在可能的情況下，應擰的适當緊一點。 7、若重新松開結合面後應該看不到有任何傷痕。 8 、用手摸振動系統振幅均勻，無怪聲，無局部嚴重發熱。 9 、工作一段時間後重新送開結合面應沒有氧化或燒蝕痕迹，否則就說明此處接觸不好，超聲波能量在這裡損失嚴重。 換能器的使用溫度 換能器使用時會發熱，這主要是由三個原因引起的。其一是被焊工件會發熱或被超聲波處理的物質會發熱，或模具（工具頭）、變幅杆長時間工作會發熱，這些熱量都會傳遞到換能器上。其二是換能器本身的功率損耗。既然做不到能量轉換效率 100% ，損耗的那部分能量必然轉換成熱量。溫升會導緻換能器參數變化，逐漸偏移最佳匹配狀态，更嚴重的是溫升會導緻壓電陶瓷晶片性能的劣化。這反過來又促使換能器工作狀态更壞，更快地升溫，這是一個惡性循環。所以我們必須給以換能器良好的冷卻條件，一般是常溫風冷；如有必要，也可采用冷風風冷。在正常情況下，這兩點引起的溫升也是正常的，在正常的冷卻條件下，不會有大的問題。 在實踐中我們發現，還有第三個原因，就是客戶在使用時沒能将換能器與驅動電源匹配到最佳工作狀态，這引起的發熱是很大的，而且是不可控的，會産生嚴重的後果。同時溫度高了，鋁材的機械強度就急劇下降，在大功率的作用下，開裂就是必然的了。明明是好的東西，由于使用不當造成損壞，實在是太可惜了。我公司有很大的損失，但貴公司的損失更大。所以，我們很希望能和貴公司一起，共同努力，提高超聲波的應用技術水平。 根據國内外的經驗，換能器的溫度在任何時候都絕對不能超過攝氏 85 ℃ 。我們會在換能器上貼有一次性不可逆的溫度感應貼片，隻要換能器溫度超過 85 ℃ ，溫度感應貼片就會永久地變色，這就提醒你換能器使用還存在一些問題，應該全面地查找一下問題的原因，若不及時改進問題極有可能導緻超聲波機械損壞。客戶請經常測量換能器溫度，并及時檢查感溫貼片顔色。

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