Ултразвучни претварачи играју веома важну улогу у ултразвучним апаратима за заваривање. Квалитетни ултразвучни претварач може осигурати снажну и стабилну излазну снагу. Тек када разумете параметре ултразвучног претварача, можете тачно да се прилагодите свом ултразвучном генератору. Па, како проценити перформансе ултразвучних претварача?
1. Параметри
1) Механичка резонантна фреквенција (Фс)
То се односи на радну фреквенцију система вибрација, која треба да буде што ближа очекиваној вредности у пројекту, и мора одговарати радној тачки напајања.
2) Динамички отпор (Р1)
Отпор серијске гране пиезоелектричног вибратора треба да буде што мањи под истим условима ношења! За вибрације за чишћење или заваривање обично је између 5Ω-20Ω. Ако је превелик, имаће проблема са вибратором или системом вибрација, као што су неусклађеност кола или ниска ефикасност конверзије, кратак век вибрације итд.
3) Механички фактор квалитета (Км)
Одређено методом криве проводљивости, Км=Фс / (Ф2-Ф1), што је већи Км, то је бољи, јер што је већи Км, већа је ефикасност осцилатора. Али Км мора одговарати напајању. Када је вредност Км превисока, напајање се не може подударати. За чишћење вибратора, што је већа вредност Км, то је боље. Уопштено говорећи, Км вибратора за чишћење треба да буде између 500-1000. Ако је пренизак, ефикасност вибратора ће бити мала, а ако је превисока, напајање се не може упоредити. За ултразвучно заваривање или обраду, Км вредност самог вибратора је обично око 50-1000, а цео систем 1500-3000. Ако је пренизак, ефикасност вибрација биће мала, али не би требало да буде превисока, јер што је већи Км, већа је и радна ширина опсега. Уски, напајање је тешко подударно, односно напајање је тешко радити на резонантној фреквенцији, а уређај не може нормално да ради.
4) Слободни капацитет (ЦТ)
Вредност капацитивности пиезоелектричног уређаја на фреквенцији од 1кХз је у складу са вредностом мереном дигиталним мерачем капацитивности. Ова вредност одузима динамички капацитет Ц1 да би се добила стварна електростатичка способност Ц0, Ц0=ЦТ-Ц1. Када се користи индуктивитет за уравнотежење Ц0, у дизајну кола ултразвучне машине за обраду, тачна равнотежа Ц0 може побољшати фактор снаге напајања, постоје два начина за коришћење равнотеже индуктивности, паралелно подешавање и серијско подешавање.
5) Анти-резонантна фреквенција (Фп)
Резонантна фреквенција паралелне гране пиезоелектричног вибратора. На овој фреквенцији, импеданса Змак пиезоелектричног вибратора је највећа. Ако је антирезонантна импеданса Змак врло мала, вибратор има проблем.
2. Графика
Уопштено говорећи, перформансе вибрација система вибрација или пиезоелектричног претварача могу се директно проценити кроз логаритамски координатни дијаграм, који је једноставан и интуитиван.
1) У нормалним околностима, прихватни круг је један круг, а логаритамски граф има само пар минималних и максималних вредности.
2) У абнормалним условима на графу прихватног круга појављује се више малих паразитских кругова, а логаритамски координатни граф има више парова минималних и максималних вредности.
Дакле, под којим околностима ће прихватни круг и крива проводљивости пиезоелектричне керамике или претварача изгледати ненормално? Постоје углавном следеће ситуације:
1) Пиезоелектрична керамика има проблема, попут унутрашњег раслојавања.
2) Пукотине на иверју настале су током склапања претварача.
3) Проблеми са дизајном или склопом ултразвучне сирене и калупа.
4) Делови око напонске шипке се сударају због слабе концентричности претварача.
Уопштено говорећи, крива прихватности и параметри су међусобно повезани. Ако је пријемна крива вибратора нормална, Р1 је нижа, а Км већа. Супротно томе, ако је пријемна крива вибратора абнормална, обично је Р1 већа, а Км мања. Као важан део ултразвучне опреме, квалитет ултразвучног претварача је директно повезан са животним веком опреме.
