sonikks超聲波調(diào)幅器介紹
超聲波變幅桿也叫超聲波調(diào)幅器。在超聲技術(shù)中非常重要,尤其是在高聲強(qiáng)超聲設(shè)備的振動(dòng)系統(tǒng)中。
超聲波變幅桿的作用是放大機(jī)械振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)位移或速度,或?qū)⒊暡芰考性谝粋€(gè)小區(qū)域,即聚能。我們知道,在20kH范圍內(nèi),超聲換能器輻射面的振動(dòng)幅度只有幾微米。但在高聲強(qiáng)的應(yīng)用中,如超聲加工、超聲焊接、超聲金屬成形(包括飛絲和超聲冷拉管的鉚接等)以及一些超聲外科設(shè)備和超聲疲勞試驗(yàn)應(yīng)用中,輻射面的振動(dòng)幅度一般需要幾十到幾百微米。因此,必須將超聲波變幅桿連接到換能器的端面,以放大機(jī)械振動(dòng)幅度。此外,超聲波變幅桿還可以作為機(jī)械阻抗變換器,匹配換能器與聲學(xué)負(fù)載之間的阻抗,使超聲能量能夠有效地從換能器傳遞到負(fù)載。
超聲波變幅桿性能可以用很多參數(shù)來(lái)描述。實(shí)際應(yīng)用中常用的有:共振頻率、放大系數(shù)、形狀因數(shù)、輸入力阻抗和彎曲剛度等。放大系數(shù)是指變幅桿工作在共振頻率時(shí),輸出端與輸入端之間的質(zhì)點(diǎn)位移或速度振幅之比;形狀因子是衡量變幅桿振動(dòng)速度的指標(biāo)之一。它只與變幅桿的幾何形狀有關(guān)。數(shù)值越大,可以達(dá)到的振動(dòng)速度越大。輸入力阻抗定義了輸入力與粒子振動(dòng)速度的復(fù)比值。在實(shí)際應(yīng)用中,經(jīng)常要求輸入力的阻抗隨頻率和負(fù)載變化較小。彎曲剛度是彎曲柔度的倒數(shù)。變幅桿越長(zhǎng),彎曲柔度越大,這在許多實(shí)際應(yīng)用中需要避免。彎曲剛度也與變幅桿的幾何形狀有關(guān)。
在超聲波焊接的應(yīng)用中,人們根據(jù)實(shí)際需要開(kāi)發(fā)了各種類型的變幅桿。簡(jiǎn)單而常用的幅度變換器有指數(shù)、懸鏈線、階梯和圓錐幅度變換器。這類變幅桿稱為單一變幅桿。此外,為了改善變幅桿的一些性能,例如增加形狀因子和放大因子,已經(jīng)開(kāi)發(fā)了各種組合變幅桿,它們由兩個(gè)以上不同形狀的桿組成。在實(shí)際應(yīng)用中,也有一些組合系統(tǒng)與幾個(gè)單一變幅桿級(jí)聯(lián)工作,這是另一個(gè)問(wèn)題。除了上面提到的變幅桿之外,在一些應(yīng)用中,有時(shí)還需要一些非桿式的振幅轉(zhuǎn)換器,形狀為圓盤形或矩形,我們稱之為變幅桿。有些變幅桿不僅有改變振動(dòng)幅度的功能,還有改變振動(dòng)方向的功能。
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