Kuidas teada saada ultrahelianduri kvaliteeti? Millised parameetrid seda mõjutavad?

Ultraheli andur

1. Parameetrid

1) Mehaaniline resonantssagedus (Fs)

See viitab vibratsioonisüsteemi töösagedusele, mis peaks olema projektis võimalikult lähedane eeldatavale väärtusele ja peab vastama toiteallika tööpunktile.

2) Dünaamiline takistus (R1)

Piesoelektrilise vibraatori jadaharu takistus on samadel tugitingimustel võimalikult väike! Vibraatori puhastamiseks või keevitamiseks on see tavaliselt vahemikus 5 Ω kuni 20 Ω. Kui see on liiga suur, on vibraatoril või vibratsioonisüsteemil töös probleeme, nagu vooluahela ebakõla, madal konversioonitõhusus, vibraatori lühike eluiga jne.

3) Mehaaniline kvaliteeditegur (Qm)

Juhtivuskõvera meetodil määratakse, et Qm=Fs/(F2-F1), mida suurem on Qm, seda parem, sest mida kõrgem on Qm, seda suurem on vibraatori kasutegur. Siiski peab Qm vastama toiteallikale. Kui Qm väärtus on liiga kõrge, ei saa toiteallikas ühtida. Vibraatori puhastamiseks, mida suurem on Qm väärtus, seda parem. Üldiselt peaks vibraatori puhastamise Qm olema 500-1000. Kui see on liiga madal, on vibraatori efektiivsus madal. Kui see on liiga kõrge, ei saa toiteallikas ühtida. Ultraheli keevitamise või töötlemise korral on vibraatori enda Qm väärtus üldiselt 50-1000 ja kogu süsteem on 1500-3000. Kui see on liiga madal, on vibratsioonitõhusus madal, kuid see ei saa olla liiga kõrge, sest mida suurem on Qm, seda kitsam on tööriba ja toiteallikat on raske sobitada, see tähendab, et toiteallikat on raske töötada resonantssageduse punktis ja seadmed ei saa normaalselt töötada.

4) vaba mahtuvus (CT)

Piesoelektrilise seadme mahtuvuse väärtus sagedusel 1 kHz on kooskõlas digitaalse mahtuvusmõõturiga mõõdetud väärtusega. Tõelise staatilise mahtuvuse C0, C0=CT-C1 saamiseks lahutage sellest väärtusest dünaamiline mahtuvus C1. Kasutamisel peaks C0 olema tasakaalustatud induktiivsusega. Ultraheli töötlemismasina vooluringi projekteerimisel võib C0 õige tasakaalustamine parandada toiteallika võimsustegurit. Induktiivsuse tasakaalu kasutamiseks on kaks võimalust, paralleelhäälestus ja jadahäälestus.

5) Antiresonantssagedus (Fp)

Piesoelektrilise vibraatori paralleelse haru resonantssagedus. Sellel sagedusel on piesoelektrilise vibraatori impedants Zmax suur. Kui antiresonantstakistus Zmax on väga madal, on vibraator vigane.

Ultraheli andur

2. Graafika

Üldiselt saab vibratsioonisüsteemi vibratsioonijõudlust või piesoelektrilist muundurit hinnata otse logaritmilise koordinaatdiagrammi kaudu, mis on lihtne ja intuitiivne.

1) Tavaliselt on sissepääsuring üks ringjoon ja logaritmilisel koordinaatide graafikul on ainult miinimum- ja maksimumväärtuste paar.

2) Ebanormaalsetes tingimustes on sissepääsuringi graafikul palju parasiitseid väikeseid ringe ning logaritmilisel koordinaatide graafikul on palju miinimumide ja maksimumide paare.

Millistel asjaoludel on piesoelektrilise keraamika või muundurite läbilaskvusring ja juhtivuskõver ebanormaalsed? Peamiselt on järgmised olukorrad:

1) Piesoelektrilisel keraamikal on oma probleemid, näiteks sisemine delaminatsioon.

2) Andur oli kokkupanemisel mõranenud.

3) Ultraheli sarve ja hallituse projekteerimisel või kokkupanemisel tekkisid probleemid.

4) Pingutusvarda ümbritsevad osad põrkuvad anduri halva kontsentrilisuse tõttu.