超單波換能器是超聲波產(chǎn)品的心臟，機(jī)電設(shè)備尤為重要。它將電箱供給的高頻高壓電能轉(zhuǎn)化為高頻機(jī)械振動，功率輸出可達(dá)幾千瓦。因此，其穩(wěn)定性和功率輸出對整機(jī)的運行性能至關(guān)重要，也是具價值的設(shè)備，是體現(xiàn)整機(jī)價值的關(guān)鍵。

①共振頻率:F，單位:KHz

頻率是指用頻率發(fā)生器、毫伏表等傳輸線法測得的頻率、或阻抗特性分析儀和其他類似儀器測得的頻率。俗稱小信號頻率。與電腦頻率相反，即客戶通過電纜將超單波換能器連接到驅(qū)動電源上，空載或負(fù)載時打開電源測得的實際工作頻率。因為客戶的匹配電路不同，驅(qū)動電源不同的同一個超單波換能器的頻率也不同，這樣的頻率不能作為訂貨的依據(jù)。

②超單波換能器電容:CT，單位:PF

即超單波換能器自由電容，一般可以用頻率為400Hz-1000Hz的電容電橋測量，也可以用阻抗特性分析儀測量。簡單來說，用普通的便攜式電容儀測量也能滿足要求。

③超單波換能器工作模式

由于加工方式和要求的不同，超單波換能器的工作方式大致可以分為連續(xù)工作(花邊機(jī)、CD機(jī)、拉鏈機(jī)、金屬焊接等)和脈沖工作(如塑料焊接機(jī))。不同的工作模式對超單波換能器的要求不同。一般來說，連續(xù)工作幾乎沒有停頓時間，但工作電流不是很大。脈沖操作是間歇的，但瞬時電流很大。平均來說，兩種狀態(tài)的功率都很大。

④超單波換能器型和大功率

制造商可能對不同用途和目的的機(jī)器的額定功率有不同的規(guī)定。換句話說，同樣的超單波換能器對于不同的機(jī)器可能標(biāo)稱功率不同。為避免歧義，客戶應(yīng)指定超單波換能器的結(jié)構(gòu)類型，如柱型、倒喇叭型等、以及壓電陶瓷片的直徑和數(shù)量。

超聲波換能器如果安裝在水面上，探頭會凝露該如何解決呢?

①在這種工況下，必須使用聚四氟乙烯的的探頭。

②使用四線制的儀表，比二線制的發(fā)射功率大，探頭發(fā)射的時候振動大，可以讓一部分水珠掉落。

③安裝時候，探頭可以跟水面從垂直變?yōu)閮A斜5°，讓大的水珠可以在重力作用下，從探頭發(fā)射面滑落。

超聲波換能器最主要考慮的問題就是與輸入輸出端的匹配，其次是機(jī)械安裝和配合尺寸。

換能器的頻率相對而言還比較直觀些。該頻率是指用頻率(函數(shù))發(fā)生器，毫伏表，示波器等通過傳輸線路法測得的頻率，或用網(wǎng)絡(luò)阻抗分析儀等類似儀表測得的頻率。一般通稱小信號頻率。與它相對應(yīng)的是上機(jī)頻率，即客戶將換能器通過電纜連到機(jī)箱上，通電后空載或有載時測得的實際工作頻率。

超聲波換能器是超聲波焊接設(shè)備的重要組成部分，保證了超聲波換能器的輸出功率強(qiáng)勁而穩(wěn)傳感器的各項參數(shù)有所了解，您就可以與您的超聲波發(fā)生器進(jìn)行匹配。因此，如何判斷超聲波傳感器的性能優(yōu)劣呢?

1)機(jī)械共振頻率(Fs)

即振動系統(tǒng)的工作頻率，其設(shè)計要求盡可能接近預(yù)期值，并與電源工作點相匹配。

2)動力阻力(R1)

在相同支撐條件下，串聯(lián)支路的壓電阻值越小越好!通常在5Ω-20Ω的范圍內(nèi)用于清洗或焊接振子。若過大則會導(dǎo)致振子或振動系統(tǒng)出現(xiàn)電路配錯或轉(zhuǎn)換效率低、振子壽命短等問題。

3)在，串聯(lián)支路的電阻越小越好通于清洗或焊接振子。大振子或振動系統(tǒng)電路配或轉(zhuǎn)換效率低振子壽命短等。

Qm= Fs/(F2-F1)的電導(dǎo)率越高， Qm越高，振子效率越高，這是由于 Qm越高振子效率越高。但是 Qm必須匹配電源， Qm值過高，電源不能匹配。Qm值對振子的清洗越好;一般說來，清洗振子的 Qm應(yīng)在500-1000之間，過低的振子效率低，過機(jī)系統(tǒng)在1500-3000左右，振動效率較低，但振動效率也不能太高，因為 Qm越高，工作帶寬越窄，電源很難匹配，也就是說電源在諧振頻率點上無法正常工作

4)自由容量(CT)的電導(dǎo)率越高， Qm越高，振子效率越高，這是由于 Qm越高振子效率越高。但是 Qm必須匹配電源， Qm值過高，電源不能匹配。Qm值對振子的清洗越好;一般說來，清洗振子的 Qm應(yīng)在500-1000

在1 kHz頻率下，壓電器件的電容值與數(shù)字電容測得的值一致。這一數(shù)值減去動容C1，就能得到一個真正的靜電容C0=CT-C1。用電感來平衡C0，在超聲加工機(jī)的電路設(shè)計中，正確平衡C0可以提高電源的功率因素。

5)抗共振頻率(Fp)下，壓電器件的電容值與數(shù)字電容測得的值一致。這一數(shù)壓電振子并聯(lián)的諧振頻率，在此頻率下，壓電振子的阻抗 Zmax大，若反諧振阻抗很低，則會出現(xiàn)問題。振動系統(tǒng)或壓電換能器的振動特性，可直接通過對數(shù)坐圖來判斷，簡單直觀。

注意事項

進(jìn)行超聲波換能器測試時需要注意以下幾個方面：

1. 測試時需避免換能器與其它金屬零件連接。

2. 測試過程中應(yīng)該謹(jǐn)慎有耐心地觀察信號波形變化，判斷故障的類型和位置。

3. 如果測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)有異常信號，需進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)化分析來確定具體的故障類型。

4. 為了確保測試結(jié)果準(zhǔn)確可靠，建議進(jìn)行多次測試以消除偶然的誤差。

5. 在操作時需小心翼翼，遵守相關(guān)的安全規(guī)定和注意事項，避免產(chǎn)生意外傷害。