超声波清洗机工作原理
超声波清洗机是由超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器转化成高频机械设备震荡而散播到介质，清洗溶剂中超声波在清洗液中疏密有致的往前扩散，使液体流动而出现不计其数的细微汽泡，存在液体中的细微汽泡（空化核）在声场的影响下震动，当声压到一定值后，汽泡快速提高，然后突然闭合，在汽泡闭合后产生冲击波，则在周边导致上千个大气压力，毁坏不可溶废弃物进而他们分散化于清洗液中，当团体粒子被油渍包裹着而黏附在清洗件表层时，油被乳化，固体粒子即摆脱，以达到清洗件表层净化处理的效果。因为超声波固有穿透性，因此可以清洗各种各样表层繁杂，外形特殊的物品，对小圆孔和缝隙也有很好的清洗实际效果，对不吸音或吸声系数小的物件清洗效果最好。
应用：
应用领域：（清洗的附着物：血液、明胶、尘、指纹、血渍、蛋白）注射器、手术器械、滴管、研究实验室用具、玻璃容器、牙科用具、食道镜、气管支镜、直肠镜、显微镜进行消毒、除菌、清洗、实验室容器的清洗等。
超声波清洗机的构造
标准超声波清洗机器设备由三个部分：超声波发生器（又被称为超声波电源）、换能器以及它的辅助系统。
超声波发生器将工频电转化成28KHZ以上的高频电信号，通过电缆输送到换能器上。通常超声波换能器是固定于清洗槽的底板上，清洗槽内装满了液体，当换能器被加上高频电压后，它的压电陶瓷元件在电场影响下便导致纵向震动。
超声波换能器（又被称为声头）是一类高效率的换能元件，能把电能转换成强有力超声波振动，在导致超声波振动时，好像是个小的活塞杆，震幅非常小，约仅有几微米。但是这个振动加速度非常大（几十至几千个）；槽方面具有很多个换能器，增加同样的频率及相位的电能时，就生成了这个非常大的活塞杆开展往复震动，这类震动的情况，是平时我们说的超声波。
其他超声波的构成
（1）换能器：应用特殊锆酸钛酸铅PZT压电陶瓷片所组成的三明治式的震动头具备高效率、使用寿命长、不容易出现故障的优势。换能器应用特殊耐热、耐震动、高粘度的树脂胶加上特殊方式开展固定不动决不掉下来，且可承受100℃150℃的高温
（2）超声波发生器（电源）：应用功率MOS管超声波发生器，电路先进，结构详细，加上灵巧可信赖的集成化自动控制系统，确保了超声波清洗机在各类负载下稳定的工作。发生器容积小巧，外观新颖，操作十分简易，产品品质及技术水准能与国外同类产品相提并论，甫一亮相便获得了竞争对手的高度重视，更获得了广大客户的热烈欢迎。各种各样超声波发生器可独立工作，亦可多组并联使用，并完成大规模清洗工程。维修简易，如有一组出现故障时，不受影响其他每组工作，此点针对生产线来说，至关重要。
（3）加温及温度控制系统：电加热器应用铸铝加热片，可耐酸碱，使用寿命长。加温的目的在于将清洗剂加温以增强清洗机的洗涤实际效果，环境温度自动控制系统，可以从适度范围之内随便调节
（4）清洗槽：清洗槽应用SU304不锈钢经氩弧焊机焊制成的，槽内上设有排渣检修口、保温隔声层等
（5）槽液循环过滤系统：在这个系统内配有过滤装置，对槽液开展动态过滤，以保持槽液的清洁度。当产品工件出槽，通过过滤的液体流经槽内上部的喷淋环节对产品工件做一次清洗，便于冲走产品工件出槽，以防止对其下道槽液导致污染。
（6）输送设备：依据被清洗产品工件外形、容积、大批量等明确超声波清洗机的输送方式及控制方法。典型的输送方法有——悬链、网带、双链、步进电机、电动葫芦、自行葫芦、滚桶、轮盘、龙门吊、机械臂、电动吊篮、推盘等等这些。
（7）喷淋漂洗系统：依据被清洗产品工件表层情况，有些清洗机配置喷淋漂洗工序，将超声波清洗和喷淋清洗有机地结合在一起。
（8）烘干系统：依据被清洗产品工件情况，有些清洗机配置烘干系统，烘干系统主要是由电加热器、风机、吹风喷嘴等构成，环境温度自动控制系统。
网页链接
花痴的雪糕
2025-07-09 20:16:11
压电陶瓷片是蜂鸣片（器）的主要部件，所以称之为压电元件。
压电陶瓷片之所以能够发出蜂鸣的声音，是利用了压电效应的原理。
压电效应有正压电效应和逆压电效应二种。
压电效应：当给压电陶瓷片施加一个外力时，压电片会产生电荷，这种现象称为正压电效应： 压力——电压。
反之，当给压电片施加电场时，压电陶瓷片会产生机械变形，而且其应变与电场强度成正比，这称为逆压电效应，施加的电场强度越强，振动的幅度越大。
这种现象称为逆压电效应：电压——压力，各种压电陶瓷的器件均是利用这一特性而工作的。
所以蜂鸣片（器）是一个电压元件，也就是说在器件上施加的电压越大，器件的响度也会越高。
踏实的水池
2025-07-09 20:16:11
压电陶瓷是一种能够将电能转化为机械能的材料，其在超声电机中扮演着重要的角色。超声电机是一种利用超声波产生的机械振动来驱动转子旋转的电机。在超声电机中，压电陶瓷作为振动源，通过电场的作用产生机械振动，从而驱动转子旋转。
压电陶瓷的厚度对超声电机的性能有着重要的影响。一般来说，压电陶瓷的厚度越大，其产生的振动能量就越大，从而可以驱动更大的负载。但是，压电陶瓷的厚度也不能无限制地增加，因为过大的厚度会导致振动频率降低，从而影响超声电机的工作效率。
因此，在设计超声电机时，需要根据具体的应用需求来选择合适的压电陶瓷厚度。一般来说，压电陶瓷的厚度应该在几百微米到几毫米之间。此外，还需要考虑压电陶瓷的材料、尺寸、形状等因素，以及电极的设计等因素，来优化超声电机的性能。
总之，压电陶瓷的厚度是超声电机设计中需要考虑的重要因素之一，需要根据具体的应用需求来选择合适的厚度，以达到最佳的性能表现。
贪玩的咖啡豆
2025-07-09 20:16:11
由波动理论得知,声波的传播速度v与声波频率 和波长 之间的关系为 所以只要测出声波的频率和波长,就可以求出声速其中声波频率可由产生声波的电信号发生器的振荡频率读出,波长则可用共振法和相位比较法进行测量时差法可通过测量某一定间隔距离声音传播的时间来测量声波的传播速度
压电陶瓷换能器
本实验采用压电陶瓷换能器来实现声压和电压之间的转换它主要由压电陶瓷环片、轻金属铅（做成喇叭形状,增加辐射面积）和重金属（如铁）组成压电陶瓷片由多晶体结构的压电材料锆钛酸铅制成在压电陶瓷片的两个底面加上正弦交变电压,它就会按正弦规律发生纵向伸缩,从而发出超声波同样压电陶瓷可以在声压的作用下把声波信号转化为电信号压电陶瓷换能器在声—电转化过程中信号频率保持不变
如图1所示,S1作为声波发射器,它把电信号转化为声波信号向空间发射S2是信号接收器,它把接收到的声波信号转化为电信号供观察其中S1是固定的,而S2可以左右移动
共振法测量波长
由声源S1发出的声波（频率为 ）,经介质（空气）传播到S2,S2在接收声波信号的同时反射部分声波信号如果接收面（S2）与发射面（S1）严格平行,入射波即在接收面上垂直反射,入射波与反射波相干涉形成驻波反射面处是位移的波节,声压的波腹改变接收器与发射源之间的距离 ,在一系列特定的距离上,空气中出现稳定的驻波共振现象此时 等于半波长的整数倍,驻波的幅度达到极大；同时,在接收面上的声压波腹也相应地达到极大值通过压电转换,产生的电信号的电压值也最大（示波器显示波形的幅值最大）因此,若保持频率不变,通过测量相邻两次接收信号达到极大值时接收面之间的距离 ,即可得到该波的波长 （ ）,并用 计算出声速
相位比较法测量波长
声源S1发出声波后,在其周围形成声场,声场在介质中任一点的振动相位是随时间而变化的,但它和声源振动的位相差 不随时间变化
设声源方程可写成 ,距声源x处S2接收到的振动为 = cosω( － ),两处振动的位相差 ,若把两处振动分别输入到示波器x轴和y轴（如图2所示）,那么当 = ,即 =2 时,合振动为一斜率为正的直线当 ,即 时,合振动为一斜率为负的直线当x为其它值时,合振动为椭圆移动S2,当其合振动为直线的图形斜率正、负更替变化一次,S2移动的距离 ,
则
时差法测量原理
以上两种方法测声速都是用示波器观察波谷和波峰,或观察两个波间的相位差,原理是正确的,但读数位置不易确定较精确测量声速是用声波时差法时差法在工程中得到了广泛的应用,它是将经脉冲调制的电信号加到发射换能器上,声波在介质中传播,经过 时间后,到达 距离处的接收换能器,所以可以用以下公式求出声波在介质中传播的速度见图3速度
无辜的钢笔
2025-07-09 20:16:11
磁阻效应。压电陶瓷换能器由压电陶瓷片和轻、重两种金属组成，在一定的温度下经极化处理后，具有压电效应，压电陶瓷超声换能器很早就进入了人们的研究视野，它制作方便，可操控强，灵敏度高，机电耦合性好，利用了磁阻效应。
和谐的柠檬
2025-07-09 20:16:11
压电陶瓷致动器外电路是一个容性负载，必须提供供容性负载快速放电的回路
，外电路还有迟滞和蠕变现象。而驱动电源一般可分为电荷控制型和电压控制型。电荷控制型驱动电源基于电容器充电的原理（对外加电压而言，每个压电陶瓷片相当于一只平行板电容器），可以改善压电陶瓷的迟滞和蠕变。电压控制型驱动电源主要有以下两种形式：一种是基于DC/DC变换器原理的开关式驱动电源，其体积小、效率高，但电源输出纹波较大，频响范围也较窄；另一种是直流放大电源，频响范围宽。
下面我发一份关于压电陶瓷驱动电源的文章，供你参考！
近年来国内对静态压电陶瓷驱动电源的研制取得了一定的进展，但大部分压电陶瓷驱动电源都是由分立性器件组成，结构较复杂，而且容易产生自激振荡，对电源的稳定性会产生影响。而采用高压运放的驱动电源，分辨率能达到mV级，输出纹波较小，不仅提高了电路集成度，而且可靠性也得到加强，因此可用于驱动压电陶瓷致动器。
压电陶瓷致动器驱动电源
1、压电陶瓷致动器对驱动电源的要求
压电陶瓷致动器的驱动电源应具有如下特点：
（1）压电陶瓷致动器的位移输出对外加驱动控制电压的响应速度，主要取决于驱动电源驱动电流的大小，因此驱动电源应具有较大的驱动电流，一般不应小于150mA；
（2）驱动电源的输出控制电压连续可调，对国产压电陶瓷致动器PTBS200系列而言，要求驱动电源输出电压为直流0～200V，连续可调；
（3）为适应高频响应的要求，驱动电源中应具有供容性负载快速放电的回路；
（4）由于压电陶瓷致动器主要应用于微纳米技术领域，所以驱动电源应具有良好的稳定性，其输出纹波电压应控制在很小的范围内；
（5）为实现位移的自动控制，驱动电源最好采用计算机控制。
压电陶瓷致动器外电路是一个容性负载，并有迟滞和蠕变现象。而驱动电源一般可分为电荷控制型和电压控制型。电荷控制型驱动电源基于电容器充电的原理（对外加电压而言，每个压电陶瓷片相当于一只平行板电容器），可以改善压电陶瓷的迟滞和蠕变。电压控制型驱动电源主要有以下两种形式：一种是基于DC/DC变换器原理的开关式驱动电源，其体积小、效率高，但电源输出纹波较大，频响范围也较窄；另一种是直流放大电源，频响范围宽，从发展趋势来看，其应用前景广阔。
2、驱动电源的设计
根据压电陶瓷致动器对其驱动电源的要求，本设计中的电源采用直流放大式电路。整个电源电路主要由计算机与数据采集卡、运算放大电路和高压电路等几部分组成。高压电路提供220V的直流电压，计算机通过LabView85控制数据采集卡产生一定的输出波形，得到0～5V的连续可调控制电压；放大电路实现电压的线性放大和功率放大，输出0～200V连续可调的直流电压，并决定着电源输出电压的分辨率和稳定性，是整个电源的关键。
① 高压电路
由于直流电压的稳定性直接影响驱动电源的稳定性，采用220V输出电压的高压电路，主要部分是将市电交流220V变为+220V直流电压的全桥整流供电电路。
② 波形发生电路
良好的输入波形是电源的关键之一，关系到压电陶瓷的伸缩变化。输入波形信号的频率、幅值可变，信号波形好，畸变小，不仅可以消除压电陶瓷本身的迟滞特性和蠕变特性，也能获得更广泛的应用。由于电压精度要求比较高，使用NI公司的具有16位模拟输入输出的多功能数据采集卡6221将数字量转换成模拟量，输出电压为0～5V，电压分辨率达到5/216，约等于0076mV。采用LabView 85编程可以实现任意波形及缓变直流等输出，灵活性强，能满足各种需要。
③高压放大电路
采用美国APEX公司生产的高压运算放大器PA96和高精度运算放大器OP07串联组成串联负反馈放大电路。PA96是一种高压，大带宽的MOSFET运算放大器，输出电流达到15A，输出电压接近300V，安全操作区（SOA）没有二次击穿的限制，通过选择合适的限流电阻，可观察到任何负载下的安全操作曲线。PA96的最大失调电压为5mV，对要求分辨率为10mV以下的压电陶瓷驱动电源，其输入特性不能满足要求。在该电源的线性放大部分采用了PA96和OP07串联的复合放大器，从而使输入失调电压由前置放大器OP07控制。由于复合放大器的输入电压为0～5V，输出电压要求为0～200V，因此复合放大器的放大倍数要求为40。但增益过大会影响运放稳定性，因此选定PA96的闭环放大倍数为31，PA96和OP07串联后共同提供的放大倍数为40。根据放大倍数的分配要求可得：
R1=3kΩ，R2=117Ω，R3=180Ω，R4=6kΩ
由于构成负反馈电路，输出电阻非常小（mΩ级），因此具有很强的带负载能力。R5为限流电阻，其值由公式IL=068V/R5=125mA可得，这里为54Ω。
3、相位补偿与输出保护
自激现象是影响电源稳定性的一个主要因素。当集成运放的开环增益为一定值时，由于相移过大，电路会产生振荡现象，因此应对集成运放进行相位补偿。通常在输入端和输出端外接补偿元件，进行相位补偿。相位补偿不仅能提高运放的稳定性，还能扩展带宽。电路中PA96一级的闭环放大倍数为31，由此计算出其增益为30，根据PA96的数据资料，确定相位补偿电容值CC=10pF，闭环带宽大约为1MHz。OP07输入端的二极管D1、D2提供差模和共模保护，防止瞬态过压，输出二极管D3、D4可对瞬态过压进行保护，防止瞬态过压损坏OP07的输出。PA96放大器输入端的二极管D5、D6、D7、D8把放大器正负输入端的电压钳位在规定范围内，对运放起保护作用。
灵巧的芝麻
2025-07-09 20:16:11
压电效应可应用在：家用电器中常用的压电器件、常用压电器件的检测。
石英晶体谐振器
在石英晶体上加一交变电压，就会产生机械变形振动，同时机械变形振动又会产生交变的电场，由于石英晶片具有固有的振动频率（称为石英晶体的谐振频率），因此，当外加交变电压的频率等于石英晶片的谐振频率时，这种振动就会突然增加，而在电路中反映出谐振特性，这种现象称为压电谐振效应。
陶瓷滤波器、陷波器
陶瓷滤波器、陷波器一般由一个或多个压电陶瓷振子为主而组成，而压电振子实际上就是一块夹在两个电极之间的压电晶片。陶瓷滤波器、陷波器是对频率非常敏感的电路元件。它们的特点是：体积小、成本低、无调整和可靠性高等。
蜂鸣片的检测
蜂鸣片是压电陶瓷片应用的一种器件。比较常见的是用锆、钛、铅的氧化物配制后烧结制成的压电陶瓷片（PZT），由于人耳对3kHz的音频信号最为敏感，所以生产时通常将蜂鸣片的谐振频率设计在3kHz左右。为了改善低频响应，一般采用双膜片结构。
