Kuinka tietää ultraäänianturin laatu? Mitkä parametrit siihen vaikuttavat?
Nov 17, 2022
Ultraäänianturi
1. Parametrit
1) Mekaaninen resonanssitaajuus (Fs)
Tämä viittaa värähtelyjärjestelmän toimintataajuuteen, jonka tulee olla mahdollisimman lähellä suunnittelussa odotettua arvoa ja sen on vastattava virransyötön toimintapistettä.
2) Dynaaminen vastus (R1)
Pietsosähköisen vibraattorin sarjahaaran vastus on mahdollisimman pieni samoissa tukiolosuhteissa! Vibraattorin puhdistuksessa tai hitsauksessa se on yleensä välillä 5 Ω - 20 Ω. Jos se on liian suuri, täryttimessä tai tärinäjärjestelmässä on ongelmia toiminnassa, kuten piirien epäsopivuus, alhainen muunnostehokkuus, täryttimen lyhyt käyttöikä jne.
3) Mekaaninen laatutekijä (Qm)
Konduktanssikäyrämenetelmällä määritetään, että Qm=Fs/(F2-F1), mitä korkeampi Qm on, sitä parempi, koska mitä korkeampi Qm on, sitä suurempi on täryttimen hyötysuhde. Qm:n on kuitenkin vastattava virtalähdettä. Jos Qm-arvo on liian korkea, virtalähde ei voi täsmää. Täryttimen puhdistamista varten mitä suurempi Qm-arvo on, sitä parempi. Yleisesti ottaen täryttimen puhdistuksen Qm:n tulisi olla 500-1000. Jos se on liian alhainen, vibraattorin hyötysuhde on alhainen. Jos se on liian korkea, virtalähde ei voi täsmää. Ultraäänihitsauksessa tai -käsittelyssä itse vibraattorin Qm-arvo on yleensä 50-1000 ja koko järjestelmä on 1500-3000. Jos se on liian alhainen, tärinätehokkuus on alhainen, mutta se ei voi olla liian korkea, koska mitä suurempi Qm, sitä kapeampi on työskentelykaistanleveys ja virtalähdettä on vaikea sovittaa yhteen, eli virtalähde on vaikea työskennellä resonanssitaajuuspisteessä, eikä laite voi toimia normaalisti.
4) Vapaa kapasitanssi (CT)
Pietsosähköisen laitteen kapasitanssiarvo 1 kHz:n taajuudella on yhdenmukainen digitaalisen kapasitanssimittarin mittaaman arvon kanssa. Vähennä tästä arvosta dynaaminen kapasitanssi C1 saadaksesi todellinen staattinen kapasitanssi C0, C0=CT-C1. C0 tulee tasapainottaa induktanssilla käytettäessä. Ultraäänityöstökoneen piirisuunnittelussa oikea C0 tasapainottaminen voi parantaa virtalähteen tehokerrointa. On kaksi tapaa käyttää induktanssitasapainoa, rinnakkaisviritystä ja sarjaviritystä.
5) Antiresonanssitaajuus (Fp)
Pietsosähköisen vibraattorin rinnakkaisen haaran resonanssitaajuus. Tällä taajuudella pietsosähköisen vibraattorin impedanssi Zmax on suuri. Jos antiresonanssiimpedanssi Zmax on hyvin alhainen, tärytin on viallinen.
Ultraäänianturi
2. Grafiikka
Yleisesti ottaen värähtelyjärjestelmän värähtelyteho tai pietsosähköinen muuntaja voidaan arvioida suoraan logaritmisen koordinaattikaavion avulla, joka on yksinkertainen ja intuitiivinen.
1) Normaalisti sisäänpääsyympyrä on yksi ympyrä, ja logaritmisella koordinaattikaaviolla on vain pari minimi- ja maksimiarvoja.
2) Epänormaaleissa olosuhteissa sisäänpääsyympyräkaaviossa on monia loisia pieniä ympyröitä, ja logaritmisessa koordinaattikaaviossa on useita minimi- ja maksimipareja.
Missä olosuhteissa pietsosähköisen keramiikan tai muuntimien sisääntuloympyrä ja konduktanssikäyrä ovat epänormaalit? On pääasiassa seuraavia tilanteita:
1) Pietsosähköisellä keramiikalla on omat ongelmansa, kuten sisäinen delaminaatio.
2) Anturi oli haljennut asennuksen aikana.
3) Ultraäänitorven ja muotin suunnittelussa tai kokoonpanossa ilmeni ongelmia.
4) Jännitystangon ympärillä olevat osat törmäävät anturin huonon samankeskisyyden vuoksi.
