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超声波换能器的排布与功率密度
点击次数:2430 更新时间:2019-06-03

换能器(在清洗行业一般称之为振子或振动子)在清洗槽目前有些超声清洗机,粘在清洗槽底或壁上的换能器分布过密,一个紧挨一个的排列.输入换能器的功率强度达到每平方厘米2-3瓦,这样高的强度一方面会加快不锈钢板表面(与清洗液接触的表面)的空化腐蚀,缩短使用寿命,另一方面由于声强过高。会在钢板表面附近产生大量较大的气泡,增加声传播损失,在远离换能器的地方削弱清洗作用。一般选用功率强度每平方厘米0.75瓦为宜(按粘有换能器的钢板面积计算)。如果清洗槽较深,除槽底粘有换能器外, 在槽壁上也应考虑粘结换能器,或者只粘于槽体两边。
     换能器与清洗槽的粘结质量对超声清洗机整机的质量影响很大。不但要粘牢,而且要求胶层均匀、不缺胶和不允许有裂缝,使超声能量大限度地向清洗液中传输,以提高整机效率和清洗效果。目前有些清洗设备为避免换能器从清洗槽上掉下来。采取螺钉加粘胶的固定方式,这种连接方式可以很好的让换能器不会掉下来。但是要注意螺钉焊接质量,假如不垂直于不锈钢板表面,则胶层不均匀,甚至有裂痕或缺胶,能量传输会削弱;另一方面.如果焊接不好也会影响不锈钢表面的平整,导致加速空化腐蚀,缩短使用寿命,所以焊接质量非常重要。粘接时粘接面需要增加表面粗糙度,一般采用喷砂处理,国内目前绝大多数厂家没有这道工序。
     判断粘结质量的方法之一,是在清洗槽装水并开机工作一段时间后,测量换能器的温升。如果在众多的换能器中某个换能器温升特别快,则表明该换能器可能粘结不好.因为此时声辐射不好,电能量大部分消耗在换能器上而发热。另一个方法是在小信号条件下逐个测量 换能器的电阻抗大小来判别粘结质量。
     目前在超声波清洗机的性能方面还存在一些模糊的认识:认为功率越大,换能器数目越多.其性能越好,价值越高,甚至以此论价.这种认识是不全面的. 如上述,换能器布得过密,功率密度过大,不但会损伤工件表面(由于超声波产生能量聚焦),而且槽底易空化腐蚀.另一方面, 目前超声波清洗机商品所标的功率大多是声功率而不是电功率,如果所标是指消耗工频功率,则超声波清洗机质量的优劣应该由效率来判断。如果效率低,在同样清洗效果时则耗电大,反而增加了用户的费用。超声清洗机的效率包括两部分.一是超声频电源的效率.即输入换能器的 高频电功率与消耗工频电功率之百分比;另一部分是电声转换效率,即进入清洗液中的声功率与输入换能器的电功率之百分比.