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。在超聲技術中非常重要,尤其是在高聲強超聲設備的振動系統(tǒng)中。
超聲波變幅桿的作用是放大機械振動的質(zhì)點位移或速度,或?qū)⒊暡芰考性谝粋€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幅度只有幾微米。但在高聲強的應用中,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備和超聲疲勞試驗應用中,輻射面的振動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,以放大機械振動幅度。此外,超聲波變幅桿還可以作為機械阻抗變換器,匹配換能器與聲學負載之間的阻抗,使超聲能量能夠有效地從換能器傳遞到負載。
超聲波變幅桿性能可以用很多參數(shù)來描述。實際應用中常用的有: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,輸出端與輸入端之間的質(zhì)點位移或速度振幅之比;形狀因子是衡量變幅桿振動速度的指標之一。它只與變幅桿的幾何形狀有關。數(shù)值越大,可以達到的振動速度越大。輸入力阻抗定義了輸入力與粒子振動速度的復比值。在實際應用中,經(jīng)常要求輸入力的阻抗隨頻率和負載變化較小。彎曲剛度是彎曲柔度的倒數(shù)。變幅桿越長,彎曲柔度越大,這在許多實際應用中需要避免。彎曲剛度也與變幅桿的幾何形狀有關。
在超聲波焊接的應用中,人們根據(jù)實際需要開發(fā)了各種類型的變幅桿。簡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)開發(fā)了各種組合變幅桿,它們由兩個以上不同形狀的桿組成。在實際應用中,也有一些組合系統(tǒng)與幾個單一變幅桿級聯(lián)工作,這是另一個問題。除了上面提到的變幅桿之外,在一些應用中,有時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幅度的功能,還有改變振動方向的功能。
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