现在的超声波设计为什么越来越受人们的欢迎?
因为现在超声波应用于各个领域,帮了人们不少的忙。最主要的是超声波清洗机。
原始清洁方法:
1.浸泡是根据清洁液和清洁液之间的物理和化学反应,将要清洁的零件浸泡在清洁液中,然后轻轻地软化污垢,最后从部件表面掉落。淬火清洗时间长,效率低。
2,煮衣
烹饪是一种清洁方法,可以加热清洁溶液直至沸腾。在加热过程中加热清洗液,从而提高了清洗性能。同时,随着油和基督温度的升高,它们会软化或熔化。烹饪效率高于浸入效率。
用于浸洗的清洗设备主要有一个清洗槽和一个加热系统。然而,这两种常规的清洁效果是有限的,它们中的大多数没有被彻底清洁,超声清洁机具有换能器,超声发生器,加热和温度控制系统,并且清洁效果远远超过了常规清洁方法。
超声波清洗机原理:
来自超声发生器的高频振荡信号通过换能器传递到介质清洗溶剂并转换为高频机械振荡,超声波在清洗液中向前辐射以使液体流动并产生数万个。在直径为50-500um的小气泡中,存在于液体中的小气泡在声场的作用下振动。这些气泡出现在超声波沿纵向传播的负压区域中,并且当声压在恒定压力区域中达到某个值时,气泡迅速增大并突然关闭。当气泡关闭时,会产生冲击波,其周围成千上万个压力,不溶性灰尘会被破坏,并分散在透明液体中。当组颗粒被包裹在油中并附着在清洁部件的表面上时,它们被乳化并且变硬。分离颗粒以达到净化清洁构件的目的。在这个称为“气蚀”的过程中,气泡的闭合可以形成数百度的高温和10,000个大气压以上的瞬时高压,而瞬时高压的连续产生就像一系列不断影响的小“振动” 。物体的表面快速剥离表面的污垢和物体的间隙,从而实现清洁和净化物体表面的物体。
超声波清洁器是许多行业中最先进的环保物理清洁设备,也是最受欢迎的设备。优点如下:高速,高效,环保,清洗效果好,不损坏工件。复杂且难以清洁的超声波清洁器可以实现所需的清洁效果。
关于超声波模具中间为什么要开槽,这里有最专业的设计说明
超声波模具设计
超声波模具设计是一个十分复杂的工作,需要根据模具材料,尺寸以及机器频率,声学原理等因素综合考虑。简单的说,超声波模具开槽目的是破坏超声波传输中产生的横波,一般开槽是在1/2横波波长位置,这主要是根据声学原理来考量。至于模具为什么要做成上下宽度不一样,主要是考虑增加出力,原理类似于将声波出力放大。一个好的模具是焊接稳定的最重要前提,如果模具设计不好会导致一些列焊接问题,如焊接不均匀,模具发热,噪音,甚至开裂等等!
超声波模具的纵向共振频率也就是其工作频率,它必须与换能器振动系统的共振频率保持一致, 否则将导致振动系统纵向工作效率下降 。 而工具的横向共振则必须尽量抑制。模具的振动可分以下三种状态:
(1)超声波模具的横向尺寸远小于纵向尺寸, 一般要求2倍以上, 即l,≥2lx, l,≥21y,横向谐振频率远高于其纵向共振频率, 因此, 横向振动对纵向振动影响不大, 超声波模具为什么要开槽工具振动类似于沿Z 方向的细长棒的一维纵振动,此时,可以利用一维理论设计超声波模具能够满足实用上的精度要求。
(2)在模具的两个横向尺寸中,其中之一远小于模具的纵向尺寸, 即满足12)21,(或l,)但模具的另一个横向尺寸较大, 接近或超过模具的纵向尺寸, 此时声波的辐射面为一狭长的矩形面, 对应于较小尺寸方向上的横向振动可以忽略不计, 但是对应于较大尺寸方向上的横向共振频率与纵向共振频率比较接近,两者将相互作用。因此,该方向上的横向振动对纵向产生较大的影响。此时, 一维理论不再适用, 必须利用揺合振动理论来分析、 研究及设计此类系统, 且此横向振动应加以抑制。
( 3 )超声波模具的两个横向尺寸皆与其纵向尺寸可相比拟, 此时工具的声波辐射面为一长与宽相差不大的大尺寸短形面,工具的纵向共振频率与其两个横向共振频率比较接近。在这种情况下,由于泊松效应的影响,工具在纵向共振的同时, 在其两个横向也产生较强的振动。纵振动与横振动之问的相互编合使工具的纵向振动状态发生变化,此时,如果仍采用一维理论来计算及设计工具, 理论与实验将出现较大的误差,因此,必须利用上述细合振动理论对工具的三维相合振动进行研究。并且为了保证工具的工作效率及其辐射面上位移分布的均匀性, 必须对其两个方向的横向振动分别加以有效的抑制。
此电路结构解决了传统零电压开关(zvs)PWM电路变压器漏感小且滞后桥臂难于实现ZVS的问题。同时根据电流增强原理此电路结构可在任意负载和输入电压范围内实现零电压开关大大减少了占空比丢失。 值得注意的是在每个场效应管上反向并联一个二极管这是由于场效应管结构本身形成一个寄生二极管【6】未画出它与场效应管构成一个不可分割的整体。但由于这个寄生二极管的反向击穿电压很小当负载电路回流时二极管就会被击穿导致场效应管失效因此为了避免这种现象的发生在场效应管上反向并联一个反向击穿电压较大的二极管这样可以保证场效应管的寄生二极管不被击穿从而保证场效应管的正常工作。这个二极管的型号可选为MUR3020PT或FR系列快速二极管主要起保护作用要求不被击穿即可
1.超声波定位
2.超声波加湿器
3.超声波洗衣机,洗碗机
4.高速测定仪
5.B超
超声波发生器可以分为两大类:一类是用电气方式产生超声波,一类是用机械方式产生超声波。电气方式包括压电型、电动型等;机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等,它们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各有不同。目前在近距离测量方面最为常用的是压电式超声波换能器。
压电式超声波换能器是利用压电晶体的谐振来工作的。超声波换能器内部结构如图5所示,它有两个压电晶片和一个共振板。当它两极外加脉冲信号,其频率等于压电晶片的固有频率时,压电晶片将会发生共振,并带动共振板振动产生超声波,这时它就是一个超声波发生器;反之,如果两极间未加电压,当共振板收到超声波时,将压迫电晶片作振动,将机械能转换为电信号,这时它就成为超声波换能器了。超声波发射器与接收换能器其结构上有所不同,使用时应分清器件上的标志。超声波发射和接收采用Φ15的超声波换能器TCT40-10F1(T发射)和TCT40-10S1(R接收)
超声波发射换能器T构成,单片机P1.0端口输出的40kHz方波信号一路经一级反向器后送到超声波换能器的一个电极,另一路经两级反向器后送到超声波换能器的另一个电极。用这种推挽形式将方波信号加到换能器的两端,可以提高超声波的发射强度。输出端采用两个反向器并联,以提高驱动能力。可选用反向器74LS04来实现。
可在设计中加上拉电阻R1、R2一方面可以提高反向器74LS04输出高电平的驱动能力,另一方面可以增加超声波换能器的阻尼效果,缩短其自由振荡的时间。
超声波发射电路如图所示