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壓電陶瓷換能器(俗稱“超聲波振子”或者“超聲波振頭”)是一種機電轉換器件，它具有電學和機械兩種端口。電端口為振子通過電匹配電路與超聲波發(fā)生器相連接。機械端口為超聲波振子通過聲學匹配元件與聲學負載(清洗槽、清洗媒質(zhì)、工件等)相連接。超聲波清洗屬于大功率超聲波應用范疇,更關注的是電端口匹配原理與應用。也就是說超聲波發(fā)生器始終會遇到與超聲波振子(或者超聲波振板)的阻抗匹配問題，超聲波振子的電匹配要完成兩項主要任務:其一是把超聲波振子的阻抗值變換成超聲波發(fā)生器所需要的阻抗值，通常稱之為“變阻匹配”;其二是調(diào)諧作用，也即利用感性元件來消除超聲波振子的容性阻抗，也稱之為“調(diào)諧匹配”。上述的變阻匹配和調(diào)諧匹配合稱為阻抗匹配。匹配電路雖然結構簡單但正確解析超聲波振子的等效電路,合理調(diào)試阻抗匹配,使超聲波振子始終處于有一定頻寬的諧振狀態(tài)，是清洗槽(或者超聲波振板)向清洗媒質(zhì)輻射能量效率高低的關鍵。

超聲波清洗設備中最主要的兩個部分是超聲波發(fā)生器和超聲波換能器。超聲波發(fā)生器 ultrasonic generator x6;超聲波換能器振子。為了獲得大功率的換能器，一般的方法是將許多的“超聲波振子”并聯(lián)起來,稱為“換能器組”,又稱為“振板”超聲波振子換能器是超聲波發(fā)生器的負載，是最終實現(xiàn)超聲振動的工作部分。超聲波振子的主要作用是把超聲波發(fā)生器所產(chǎn)生的超聲頻電磁振蕩信號轉化為換能器本身的一種超聲頻機械振動，進而推動與超聲波換能器黏接在一起的鋼制容器，向容器中的媒質(zhì)輻射超聲波,完成將電能轉換為超聲波聲能的轉變。因此，超聲波換能器是把別的能源的信號或能量轉換成所要求的超聲信號或能量的器件，在超聲波工業(yè)清洗行業(yè)中，是利用“壓電陶瓷片”的縱向逆壓電效應。即對圓環(huán)形壓電陶瓷片的兩圓環(huán)面施加電的“超聲頻振蕩電壓”,讓“壓電陶瓷片”在電場方向上發(fā)生同方向的“超聲頻的形變”，也即超聲波振動,實現(xiàn)電-聲的能量轉換。

居里溫度：壓電陶瓷晶片達到居里點溫度 T 時,該晶片體就會發(fā)生相變，即馬上失去壓電效應。清洗用壓電陶瓷晶片 實際應用中大都建議在安全溫度的極限 T<1/2(Tc-0C)一般規(guī)定T最高為100℃。若超過最大容許溫度，壓電陶瓷晶片的劣化和連鎖反應速度是始料不及的，其后果是晶片爆裂，換能器損壞。

機械諧振頻率：機械諧振頻率即換能器的工作頻率,該頻率在使用中應盡可能接近期望值，因為在 Qm值不是很高的情況下,振子都有一定的頻率適應范圍，而且為了方便與發(fā)生器驅(qū)動相匹配(發(fā)生器的工作頻率一般允許合格范圍在上0.5kH2 之內(nèi))。在制作清洗槽或者振板時，要對換能器的工作頻率分擋(如 A,B、C擋),按0.1kH分，同一擋位的振子粘接在同一塊振板中，臺超聲波發(fā)生器驅(qū)動同一擋位換能器振板，有利于輸出最大功率。

機械品質(zhì)因數(shù)：機械品質(zhì)因數(shù)指換能器在諧振狀態(tài)下振動振幅的放大能力,這是一個無量綱因數(shù)。機械品質(zhì)因數(shù)Qm值越大，振子的電聲轉換效率越高,但是振子的帶寬也越窄,振子的頻率適應范圍窄會導致多振子不易協(xié)同工作。一般將清洗機換能器的Qm至控制在 800~1000 內(nèi),根據(jù)使用場合的不同,可以適當?shù)財U大Qm值范圍。這個參數(shù)在過去的傳統(tǒng)測試方法中沒有辦法得到，但在超聲清洗的應用中卻非常有價值。

自由電容 ：自由電容是指壓電換能器在 1kHz 頻率下的電容值，與數(shù)字電容表測得的值一致。一般來說，壓電換能器制造廠在產(chǎn)品樣本中都會提供靜態(tài)電容 C值，調(diào)試時要以超聲波發(fā)生器內(nèi)置功率電感L對C。進行平衡，可以提高電源的功率因數(shù)。了解自由電容 C的意義在于:實際工作中,無論是調(diào)試匹配超聲波發(fā)生器,還是現(xiàn)場維修工作,最容易獲得的振板參數(shù)就是 CT，對計算發(fā)生器內(nèi)置功率電感L的匹配值，或者反向推算振板的換能器數(shù)量、功率大小,非常方便實用。自由電容 CT一般是一個穩(wěn)定的值，如果不穩(wěn)定，說明換能器生產(chǎn)工藝可能不太穩(wěn)定或是陶瓷片類型不同。