超声波换能器功率的测量

编辑:李工 来源:原创 人气: 发布时间:2013-9-18

超声波换能器是超声波清洗机的关键部件,其作用是将超声波转换为机械震动,因此我们又将其称为振子、震头。超声波振子的核心作用我们已经有过论述,本文主要是讨论关于超声波换能器功率的测量。

我们通常所说的超声波清洗机的功率实际上就是指的超声波换能器功率,那么如何测量功率大小呢?常见的方法有以下几种:

1、小信号测t量方法
小信号的测量结.策虽然不能完全反映实际.!{作状态卜换能器的性能,但是对换能器材料的选择、结构设汁及制造..1二艺都具有~一定的指导意义。小信号测t量方法是建立在对换能器在谐振频率附近的集总.参数等效电路测星的基础上进行的。测得等效电路的参数就可以确定换能器的电声参数。

2、导纳图圆法
测量谐振频率附近的导纳频率特性,求出各特征频率、电声效率,动态参量等电声参数。Neff是衡最换能器优劣的重要参数,可由导纳图圆求得。

3、传输线路法
由可变频率振荡器、频率计,指示器和测量网络组成。被测换能器T串接在II型线路中。在整个测试过程,被测换能器两端所加的信号电!氏要求保持不变,即定压传输。这样当改变振荡器的频率使指示器的指示达到最大或最小,相应于最大传输频率(换能.器最大导纳)和最小传输。材料,可在其表面锻层薄金属层。用这种方法可以进行非接触测量,但亦需用其它方法校准。

4、激光干涉方法
用频比计数方法测量振动振幅。利用Twyma-Green干涉仪和倾比计数方法可以实时测量微米级的振动振似:测傲梢度约为0,2um,用氦氖激光器通过分束镜将激光分成两束,一束作为参考光,另一束光射到振动面而反射。参考光与反射光一同进人光电转换器。两束光的了于涉条纹数是光电转换器的输出电脉冲数值可由频比计数法测出,此时振动体的振动振幅a可由下式求出,即:
a=nr/8
如果不用外部光学系统,而是利用氮氖激光器两端射出光比较弱的一端作为接收端;而射出光较强的一端作为射出光源照射到被测振动体的反射面上,使部分光山振动面反射到激光窗口与腔内振荡的光波,然后由激光器的另一端(接收端)将干涉光送到光电转换器。

5、振动分布的测量
利用上述测量振动位移的一些方法,只要沿振动体表面作逐点测量,就可以得到振动分布图像,但是测量麻烦、速度慢,有时共至不可能进行。 撤粉法是一种简便定性观测振动分布的方法。利用轻质固体微粒撒在振动
体的表面,如幅杆的表面,在振动波节处叮以观察到固体微粒在波节处的聚集。由此,可以确定振动位移竹点,便于在此固定支撑。另一种方法是利用磁致伸缩效应的方法、一些铁磁材料都具有磁致伸缩效
应。
 
以上这些测量方法各有其长短,在实际应用上通常是结合多个方法进行测量,不一而论。

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