超声波换能器怎样测试? 超声波换能器和超声波电源、焊接模具良好配合形成了一台完整的超声波设备可以简称为匹配由于匹配对整机性能的影响是决定性的，无论怎样强调匹配的重要性都不为过匹配最主要考虑的因素是换能器的电容量，其次是换能器的频率需要强调的是，超声波换能器本身不是一个能量发生器，它只是一个能量转换器是将电能转换为声能 ( 机械能 ) ，在输入 ( 超声波电源 ) ，输出 ( 变幅杆，模具 ) 良好匹配的前提下，它可以转换（输出）很大的能量 输入匹配是指换能器与驱动电源的匹配，若输出匹配好而输入匹配不好，则表现为换能器无力，焊不牢若输出匹配不好而输入匹配好，则换能器会过载，造成晶片错位开裂，破碎，螺杆断，铝裂或烧电箱功率管举个例子，就像汽车在空挡状态下猛踩油门，发动机肯定容易损坏的超声波换能器的匹配 换能器与驱动电源的匹配主要有 4 个方面，即阻抗匹配、频率匹配、功率匹配、容抗匹配其中最主要的是容抗和频率如前所述 因为陶瓷片是绝缘体，你几乎可以理解为换能器是不通电的，它只是相当于一个电容器要使换能器工作，实际上是通过驱动电路对它施加交流高电压，让换能器的电容充放电压电陶瓷片在交变电场的作用下做同步伸缩变形，形成了整个换能器的纵向振动，从而带动变幅杆和模具振动所以，若电容匹配不好，轻者是换能器无力，焊不牢；重者换能器发热严重，烧电极片、烧电源的大功率管我们的换能器产品附有产品性能参数表，给出了每个换能器的电容和频率驱动电源应该根据换能器的电容量，调整高压变压器，匹配电容板，峰化线圈，调频线圈等的参数由于电感和电容量的敏感性，功放板，扼流线圈及其他外围电路对匹配也有影响 而且随着工作进行，换能器的温度会升高，导致电容也会升高且变化量可能会超过 50% ，若不能将电容有效地匹配掉，就会造成回路中电流电压相位差很大，功率因素很低，虚功高看看电流很大，但换能器没力，易发热，且电源的功率器件也容易发热损坏一般换能器电极片（耳朵）振裂或烧掉很可能就是由此引起的 频率匹配同样也非常重要这首先是因为超声换能器只能工作在他的谐振频率点，所以驱动电源、变幅杆、焊接模具（工具头）都应该在这个频率下工作一般而言，我们希望这个差别最大不超过 ± 0.1kHz ，能小一点就更好 我们强烈建议您配套焊接模具（焊头）的频率低于振动子频率 0.1kHz 左右（小信号频率）也就是说，若原振动子小信号测量的频率是 14.85 kHZ ，则连上模具后再测频率为 14.75 kHZ 最为理想 同时就应考虑到，超声波换能器接上变幅杆和模具头后，系统的谐振频率峰会变得很尖锐，也即带宽很窄，机械品质因数很大，频率偏移一点都会造成阻抗很大的增加表现在驱动电源上就是电源（振幅表电功率）很大或过载保护若刚好这时是空载调机，则很可能会造成晶片错位，晶片裂或中心螺杆断 功率匹配和阻抗匹配主要是考虑到超声波焊接系统是间隙式工作，负载变化极大，焊接时要有足够的功率输出，空载时要控制在最小振幅否则，就像前面提到的，空载时输入很大，则损坏换能器满载时功率上不去，焊不牢还是没用的各部件装配注意事项 超声波振动系统的各个部件，如换能器、变幅杆、工具头等主要部分是通过中心螺栓连接的 1 、 检查接触面应平整光滑无伤痕，若有伤痕，用零号以上的金相砂纸轻轻打磨要求既能将缺陷磨平，又不破坏接触面的平面度 2 、 用易挥发无腐蚀性的清洁剂清洁螺丝、螺孔和接触面 3 、 彻底清洁螺丝、螺孔和接触面 4 、 所有连接螺孔应垂直于接触面 5 、 拧紧前在接触面上涂薄薄一层硅脂（或黄油和凡士林），注意不要将硅脂涂到连接螺丝及螺孔上 6 、小心地将二个部件拧紧根据连接螺丝规格的不同，控制合适的拧紧力矩在可能的情况下，应拧的适当紧一点 7、若重新松开结合面后应该看不到有任何伤痕 8 、用手摸振动系统振幅均匀，无怪声，无局部严重发热 9 、工作一段时间后重新送开结合面应没有氧化或烧蚀痕迹，否则就说明此处接触不好，超声波能量在这里损失严重 换能器的使用温度 换能器使用时会发热，这主要是由三个原因引起的其一是被焊工件会发热或被超声波处理的物质会发热，或模具（工具头）、变幅杆长时间工作会发热，这些热量都会传递到换能器上其二是换能器本身的功率损耗既然做不到能量转换效率 100% ，损耗的那部分能量必然转换成热量温升会导致换能器参数变化，逐渐偏移最佳匹配状态，更严重的是温升会导致压电陶瓷晶片性能的劣化这反过来又促使换能器工作状态更坏，更快地升温，这是一个恶性循环所以我们必须给以换能器良好的冷却条件，一般是常温风冷；如有必要，也可采用冷风风冷在正常情况下，这两点引起的温升也是正常的，在正常的冷却条件下，不会有大的问题 在实践中我们发现，还有第三个原因，就是客户在使用时没能将换能器与驱动电源匹配到最佳工作状态，这引起的发热是很大的，而且是不可控的，会产生严重的后果同时温度高了，铝材的机械强度就急剧下降，在大功率的作用下，开裂就是必然的了明明是好的东西，由于使用不当造成损坏，实在是太可惜了我公司有很大的损失，但贵公司的损失更大所以，我们很希望能和贵公司一起，共同努力，提高超声波的应用技术水平 根据国内外的经验，换能器的温度在任何时候都绝对不能超过摄氏 85 ℃ 我们会在换能器上贴有一次性不可逆的温度感应贴片，只要换能器温度超过 85 ℃ ，温度感应贴片就会永久地变色，这就提醒你换能器使用还存在一些问题，应该全面地查找一下问题的原因，若不及时改进问题极有可能导致超声波机械损坏客户请经常测量换能器温度，并及时检查感温贴片颜色，现在小编就来说说关于超声波换能器怎样测试?下面内容希望能帮助到你，我们来一起看看吧!

超声波换能器怎样测试

超声波换能器和超声波电源、焊接模具良好配合形成了一台完整的超声波设备可以简称为匹配。由于匹配对整机性能的影响是决定性的，无论怎样强调匹配的重要性都不为过。匹配最主要考虑的因素是换能器的电容量，其次是换能器的频率。需要强调的是，超声波换能器本身不是一个能量发生器，它只是一个能量转换器。是将电能转换为声能 ( 机械能 ) ，在输入 ( 超声波电源 ) ，输出 ( 变幅杆，模具 ) 良好匹配的前提下，它可以转换（输出）很大的能量。 输入匹配是指换能器与驱动电源的匹配，若输出匹配好而输入匹配不好，则表现为换能器无力，焊不牢。若输出匹配不好而输入匹配好，则换能器会过载，造成晶片错位开裂，破碎，螺杆断，铝裂或烧电箱功率管。举个例子，就像汽车在空挡状态下猛踩油门，发动机肯定容易损坏的。超声波换能器的匹配 换能器与驱动电源的匹配主要有 4 个方面，即阻抗匹配、频率匹配、功率匹配、容抗匹配。其中最主要的是容抗和频率。如前所述 因为陶瓷片是绝缘体，你几乎可以理解为换能器是不通电的，它只是相当于一个电容器。要使换能器工作，实际上是通过驱动电路对它施加交流高电压，让换能器的电容充放电。压电陶瓷片在交变电场的作用下做同步伸缩变形，形成了整个换能器的纵向振动，从而带动变幅杆和模具振动。所以，若电容匹配不好，轻者是换能器无力，焊不牢；重者换能器发热严重，烧电极片、烧电源的大功率管。我们的换能器产品附有产品性能参数表，给出了每个换能器的电容和频率。驱动电源应该根据换能器的电容量，调整高压变压器，匹配电容板，峰化线圈，调频线圈等的参数。由于电感和电容量的敏感性，功放板，扼流线圈及其他外围电路对匹配也有影响。 而且随着工作进行，换能器的温度会升高，导致电容也会升高且变化量可能会超过 50% ，若不能将电容有效地匹配掉，就会造成回路中电流电压相位差很大，功率因素很低，虚功高。看看电流很大，但换能器没力，易发热，且电源的功率器件也容易发热损坏。一般换能器电极片（耳朵）振裂或烧掉很可能就是由此引起的。 频率匹配同样也非常重要。这首先是因为超声换能器只能工作在他的谐振频率点，所以驱动电源、变幅杆、焊接模具（工具头）都应该在这个频率下工作。一般而言，我们希望这个差别最大不超过 ± 0.1kHz ，能小一点就更好。 我们强烈建议您配套焊接模具（焊头）的频率低于振动子频率 0.1kHz 左右（小信号频率）。也就是说，若原振动子小信号测量的频率是 14.85 kHZ ，则连上模具后再测频率为 14.75 kHZ 最为理想。 同时就应考虑到，超声波换能器接上变幅杆和模具头后，系统的谐振频率峰会变得很尖锐，也即带宽很窄，机械品质因数很大，频率偏移一点都会造成阻抗很大的增加。表现在驱动电源上就是电源（振幅表电功率）很大或过载保护。若刚好这时是空载调机，则很可能会造成晶片错位，晶片裂或中心螺杆断。 功率匹配和阻抗匹配主要是考虑到超声波焊接系统是间隙式工作，负载变化极大，焊接时要有足够的功率输出，空载时要控制在最小振幅。否则，就像前面提到的，空载时输入很大，则损坏换能器。满载时功率上不去，焊不牢还是没用的。各部件装配注意事项 超声波振动系统的各个部件，如换能器、变幅杆、工具头等主要部分是通过中心螺栓连接的。 1 、 检查接触面应平整光滑无伤痕，若有伤痕，用零号以上的金相砂纸轻轻打磨。要求既能将缺陷磨平，又不破坏接触面的平面度。 2 、 用易挥发无腐蚀性的清洁剂清洁螺丝、螺孔和接触面。 3 、 彻底清洁螺丝、螺孔和接触面。 4 、 所有连接螺孔应垂直于接触面。 5 、 拧紧前在接触面上涂薄薄一层硅脂（或黄油和凡士林），注意不要将硅脂涂到连接螺丝及螺孔上。 6 、小心地将二个部件拧紧。根据连接螺丝规格的不同，控制合适的拧紧力矩。在可能的情况下，应拧的适当紧一点。 7、若重新松开结合面后应该看不到有任何伤痕。 8 、用手摸振动系统振幅均匀，无怪声，无局部严重发热。 9 、工作一段时间后重新送开结合面应没有氧化或烧蚀痕迹，否则就说明此处接触不好，超声波能量在这里损失严重。 换能器的使用温度 换能器使用时会发热，这主要是由三个原因引起的。其一是被焊工件会发热或被超声波处理的物质会发热，或模具（工具头）、变幅杆长时间工作会发热，这些热量都会传递到换能器上。其二是换能器本身的功率损耗。既然做不到能量转换效率 100% ，损耗的那部分能量必然转换成热量。温升会导致换能器参数变化，逐渐偏移最佳匹配状态，更严重的是温升会导致压电陶瓷晶片性能的劣化。这反过来又促使换能器工作状态更坏，更快地升温，这是一个恶性循环。所以我们必须给以换能器良好的冷却条件，一般是常温风冷；如有必要，也可采用冷风风冷。在正常情况下，这两点引起的温升也是正常的，在正常的冷却条件下，不会有大的问题。 在实践中我们发现，还有第三个原因，就是客户在使用时没能将换能器与驱动电源匹配到最佳工作状态，这引起的发热是很大的，而且是不可控的，会产生严重的后果。同时温度高了，铝材的机械强度就急剧下降，在大功率的作用下，开裂就是必然的了。明明是好的东西，由于使用不当造成损坏，实在是太可惜了。我公司有很大的损失，但贵公司的损失更大。所以，我们很希望能和贵公司一起，共同努力，提高超声波的应用技术水平。 根据国内外的经验，换能器的温度在任何时候都绝对不能超过摄氏 85 ℃ 。我们会在换能器上贴有一次性不可逆的温度感应贴片，只要换能器温度超过 85 ℃ ，温度感应贴片就会永久地变色，这就提醒你换能器使用还存在一些问题，应该全面地查找一下问题的原因，若不及时改进问题极有可能导致超声波机械损坏。客户请经常测量换能器温度，并及时检查感温贴片颜色。