Làm thế nào để biết chất lượng của đầu dò siêu âm? Những thông số ảnh hưởng đến nó?

Đầu dò siêu âm

1. Thông số

1) Tần số cộng hưởng cơ học (Fs)

Điều này đề cập đến tần số hoạt động của hệ thống rung, tần số này phải càng gần với giá trị dự kiến ​​​​trong thiết kế càng tốt và phải phù hợp với điểm vận hành của nguồn điện.

2) Điện trở động (R1)

Điện trở của nhánh nối tiếp của bộ rung áp điện càng nhỏ càng tốt trong cùng điều kiện hỗ trợ! Để làm sạch hoặc hàn máy rung, nó thường nằm trong khoảng từ 5 Ω đến 20 Ω. Nếu nó quá lớn, bộ rung hoặc hệ thống rung sẽ gặp vấn đề khi vận hành, chẳng hạn như mạch không khớp, hiệu suất chuyển đổi thấp, tuổi thọ của bộ rung ngắn, v.v.

3) Hệ số chất lượng cơ học (Qm)

Nó được xác định bằng phương pháp đường cong độ dẫn mà Qm=Fs/(F2-F1), Qm càng cao thì càng tốt, vì Qm càng cao thì hiệu quả của bộ rung càng cao. Tuy nhiên, Qm phải phù hợp với nguồn điện. Nếu giá trị Qm quá cao, nguồn điện không thể phù hợp. Để vệ sinh máy rung, giá trị Qm càng cao càng tốt. Nói chung, Qm để làm sạch bộ rung phải là 500-1000. Nếu nó quá thấp, hiệu quả của máy rung thấp. Nếu nó quá cao, nguồn điện không thể phù hợp. Đối với quá trình hàn hoặc xử lý siêu âm, giá trị Qm của bản thân bộ rung nói chung là 50-1000 và toàn bộ hệ thống là 1500-3000. Nếu quá thấp, hiệu suất rung thấp, nhưng không thể quá cao, vì Qm càng cao, băng thông làm việc càng hẹp và nguồn điện khó phù hợp, tức là nguồn điện khó hoạt động tại điểm tần số cộng hưởng và thiết bị không thể hoạt động bình thường.

4) Điện dung tự do (CT)

Giá trị điện dung của thiết bị áp điện ở tần số 1kHz phù hợp với giá trị được đo bằng máy đo điện dung kỹ thuật số. Trừ điện dung động C1 khỏi giá trị này để có được điện dung tĩnh thực C0, C0=CT-C1. C0 nên được cân bằng với độ tự cảm khi sử dụng. Trong thiết kế mạch của máy gia công siêu âm, việc cân bằng hợp lý C0 có thể cải thiện hệ số công suất của nguồn điện. Có hai cách để sử dụng cân bằng điện cảm, điều chỉnh song song và điều chỉnh nối tiếp.

5) Tần số chống cộng hưởng (Fp)

Tần số cộng hưởng của nhánh song song của bộ rung áp điện. Ở tần số này, trở kháng Zmax của bộ rung áp điện lớn. Nếu trở kháng chống cộng hưởng Zmax rất thấp, bộ rung bị lỗi.

Đầu dò siêu âm

2. Đồ họa

Nói chung, hiệu suất rung hoặc bộ chuyển đổi áp điện của hệ thống rung có thể được đánh giá trực tiếp thông qua sơ đồ tọa độ logarit, đơn giản và trực quan.

1) Thông thường, vòng tròn tiếp nhận là một vòng tròn duy nhất và đồ thị tọa độ logarit chỉ có một cặp giá trị tối thiểu và tối đa.

2) Trong điều kiện bất thường, có nhiều vòng tròn nhỏ ký sinh trên biểu đồ vòng tròn tiếp nhận và có nhiều cặp cực tiểu và cực đại trên biểu đồ tọa độ logarit.

Trong những trường hợp nào thì đường cong tiếp nhận và đường cong dẫn điện của gốm áp điện hoặc đầu dò sẽ bất thường? Chủ yếu có các tình huống sau:

1) Gốm áp điện có những vấn đề riêng, chẳng hạn như sự phân tách bên trong.

2) Đầu dò bị nứt trong quá trình lắp ráp.

3) Các vấn đề xảy ra trong thiết kế hoặc lắp ráp còi và khuôn siêu âm.

4）Các bộ phận xung quanh thanh ứng suất va chạm do độ đồng tâm kém của đầu dò.