这些优点有益于装置的小型化
发布时间:2019-03-10 22:14

  超声波换能器的应用十分广泛,它按应用的行业分为工业、农业、交通运输、生活、医疗及军事等。按实现的功能分为超声波加工、、超声波探测、检测、监测、遥测、遥控等;按工作环境分为液体、气体、生物体等;按性质分为功率超声波、检测超声波、超声波成像等。

  压电陶瓷变压器是利用极化后压电体的压电效应来实现电压输出的。其输入部分用正弦电压信号驱动,通过逆压电效应使其产生振动,振动波通过输入和输出部分的到输出部分,输出部分再通过正压电效应产生电荷,实现压电体的电能-机械能-电能的两次变换,在压电变压器的谐振频率下获得最高输出电压。与电磁变压器相比,这具有体积小,质量轻,功率密度高,效率高,耐击穿,耐高温,不怕燃烧,无电磁干扰和电磁噪声,且结构简单、便于制作、易批量生产,在某些领域成为电磁变压器的理想替代元件等优点。此类变压器用于开关转换器、笔记本电脑、氖灯驱动器等。

  超声波马达是把定子作为换能器,利用压电晶体的逆压电效应让马达定子处于超声波频率的振动,然后靠定子和转子间的摩擦力来传递能量,带动转子转动。超声波马达体积小,力矩大,分辨率高,结构简单,直接驱动,无制动机构,无轴承机构,这些优点有益于装置的小型化。超声波马达广泛应用于光学仪器、激光、半导体微电子工艺、精密机械与仪器、机器人、医学与生物工程领域。

  超声波清洗的机理是利用超声波在清洗液中传播时的空化、辐射压、声流等物理效应,对清洗件上的污物产生的机械起剥落作用,同时能促进清洗液与污物发生化学反应,达到清洗物件的目的。超声波清洗机所用的频率根据清洗物的大小和目的可选用10~500kHz,一般多为20~50kHz。随着超声波换能器频率的增加,可采用郎之万振子、纵向振子、厚度振子等。在小型化方面,也有采用圆片振子的径向振动和弯曲振动的。超声波清洗在各种工业、农业、家用设备、电子、汽车、橡胶、印刷、飞机、食品、医院和医学研究等行业得到了越来越广泛的应用。

  超声波焊接有超声波金属焊接和超声波塑料焊接两大类。其中超声波塑料焊接技术已获得较为普遍的应用。它是利用换能器产生的超声振动,通过上焊件把超声振动能量传送到焊区。由于焊区即两焊件交界处声阻大,所以会产生局部高温使塑料熔化,在接触压力的作用下完成焊接工作。超声塑料焊接可方便焊接其他焊接法无法焊接的部位。另外,还节约了塑料制品昂贵的模具费,缩短了加工时间,提高了生产效率,有经济、快速和可靠等特点。

  把微细磨料随超声波加工工具一起以一定静压力加在工件上,就能加工出与工具相同的形状。加工时换能器需在15~40kHz的频率下,产生15~40微米的振幅。超声波工具使工件表面的磨料以相当大的冲击力连续冲击,破坏超声辐射部位,使材料破碎而达到去除材料的目的。超声波加工主要应用于宝石、玉器、大理石、玛瑙、硬质合金等脆硬材料的加工以及异型孔和细深孔的加工。此外,在普通切削工具上加超声波换能器振动时,也可起到提高精度和效率的作用。

  利用超声波换能器的空化效应和微机械振动,将人体表皮下多余的脂肪细胞破碎、乳化后排出体外,达到减肥、塑形的目的。这是国际上90年代发展起来的一项新技术。意大利的Zocchi首次将超声去脂用于床,并获得成功,为整形、美容开创了先河。超声去脂技术在国内外得以迅速发展。

  对植物种子进行适当频率和强度的超声波照射,可提高种子的发芽率,降低霉烂率,促进种子的生长,提高植物生长速度。据资料介绍,超声波可使某些植物种子生长速度提高2~3倍。

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