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声峰超声波自动化配套厂家分享夹心式换能器的设计条件

来源: | 发布日期:2022-11-03

夹心式换能器的压电晶片数量、形状、直径及厚度。是根据工作频率及需要给出的声功率等条件设计计算出来的。除了这些之外,还要根据振子谐振条件,计算出前后盖板厚度及振子节点 (即振幅为零的部位,用作固定点)。一般振子的长度为 λ/4、λ/2或3λ/2等。这个λ(波长)是等效波长,因为振子是不均匀的复合结构。

图1.19

图1.19为同样半波长振子不同的结构形式。图1. 19 (a)为晶片集中分布在振子中间段;图1. 19 (b)是晶堆居左侧端30。;图1.19 (c)是晶堆虽仍置离左端30。但右λ/4段截面直径减小一半。由图1. 20的特性曲线可以看岀以上三种晶堆安置及截面差别,产生的振幅与内耗的关系。 
图1.20
由图1. 20可知:曲线的第三种状态,在大功率超声技术应用条件下,耗损最小,电声效率最高。为了尽可能提高半波夹心式压电换能器的振速放大系数,设计时通常还应该选用声阻抗高的重金属、缩小前端辐射面积、前端面介质与声负载介质阻抗匹配及选用声阻抗率(ρc)低的材料作前盖板等等。这种种选择必须根据功率超声换能器的应用场合,精心考虑,抓住重点。

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