一、超聲波換能器工作原理
超聲波換能器又叫超聲波振子,將超聲波發生器輸出的電能或者磁能轉換成相同頻率的機械振動,超聲焊接機用的換能器。醫用超聲換能器(超聲探頭)的工作原理大體是相同的,其內部通常都包含一個電的儲能元件和一個機械振動系統。當換能器用作發射器時,從激勵電源送來的電振蕩信號將引起換能器中電儲能元件中電場或磁場的變化,這種變化通過某種效應對換能器的機械振動系統產生一個推動力,使其進入振動狀態,從而推動與換能器機械振動系統相接觸的介質發生振動,向介質中輻射聲波。接收聲波的過程正好與此相反,外來聲波作用在換能器的振動面上,從而使換能器的機械振動系統發生振動,借助某種物理效應,引起換能器儲能元件中的電場或磁場發生相應的變化,從而引起換能器的電輸出端產生一個相應于聲信號的電壓和電流。
二、克林超聲波清洗機換能器的安裝步驟
1、預備
依據消費義務單要求,仔細反省確認,把所需膠接的超聲波換能器(配好對的)、缸體、網墊、膠水等預備好。
2、噴沙
把所需膠接的超聲波換能器、缸體停止噴沙處置,噴沙膠接面應盡量毛,噴沙使用30目的金剛沙,沙子必需堅持枯燥并常常挑選(每次放入沙箱時都要挑選),噴沙時緊縮空氣的壓力應≥6KG,并經過氣源處置器除濕后的高壓空氣。
3、清洗
把噴好沙的缸體和超聲波換能器停止清洗,換能器先用甲醇停止清洗,把外表的沙子等灰塵除掉,再用丙酮停止漂洗;缸體先用水沖、再用酸洗后沖洗潔凈,涼干后再用甲醇和丙酮各停止一次漂洗,網墊用≤30目厚度≤0.15的不銹鋼網異樣清洗潔凈(有條件時電解處置)備用。
4、烘干、預熱
把清洗好的超聲波換能器和缸體及網墊放入烘箱停止烘干,烘干為60℃-80℃烘干2小時后冷卻到40℃左右時停止膠接。在一切膠接預備任務做好后,配好膠水(常溫)充沛諧和后疾速停止膠接。
5、膠接
a) 把處置好的缸體放在膠接平板上放好,并用丙酮在膠接處用棉布再擦試一遍。
b) 把處置好的超聲波換能器膠接面用丙酮再用棉布再擦試一遍。
c) 配好膠水充沛諧和后預熱1-2分鐘。(每次配置的膠水不能太多,以一次膠接20-30頭為準)膠水配置為5G/頭、比例為1:0.4(膠粘劑比固化劑、應盡量準確)。
d) 把缸體和超聲波換能器冷卻到40℃左右時停止膠接,膠接時辨別在缸體和超聲波換能器上平均涂上膠水,兩頭放上網布,然后用力壓緊,膠接速度要快,每次配置膠水后膠接日子不要超越10分鐘上(要求預備任務做的充沛)。、
e) 膠完后停止加壓處置(需唱工裝、用彈簧軟壓)。
6、固化
把膠好的缸體放入無塵烘箱停止固化,固化溫度一次加溫為40-50℃固化30分鐘后,二次加溫到60-70℃固化30分鐘后再三次加溫到80℃固化2小時后自然固化24小時后檢測連線。固化加溫用程控智能溫控儀控制。
7、檢測
對固化好的超聲波換能器停止檢測,每個換能器(60W、22、25、28KHZ)的膠接阻抗約在250Ω左右,不能超越300Ω,并對換能器特性停止檢測(不能有雜波),同個缸體上的超聲波換能器阻抗值應盡量接近分歧,不能超越均勻值的20%(約±50Ω),對不契合要求的超聲波換能器撤除重新膠接。
8、連線
對檢測殘缺的整缸超聲波換能器停止連線,連線使用75W的烙鐵牢靠銜接,不能有虛焊,正負極使用不同色的導線,正極線應加套黃臘套管,最初用熱縮管把一切接頭套住。
對連好后的整缸超聲波換能器停止絕緣檢測:用用共立3721數字兆歐表測量,電壓2500V時,整缸絕緣應≥1000MΩ以上(檢測時空氣濕度≤60%)。低于此值時應查找緣由,重新處置。
三、膠水的存儲
膠水應放在冷藏柜中保管,冷藏溫度在0-5℃,開罐末用完的膠水應把蓋蓋好并用密封膠帶貼好后放入冷藏柜中;應常常反省對照膠水的保質期限,做到早進早用,到期的堅決不必。
四、環境要求
超聲波換能器車間應常常堅持干凈、枯燥的衛生環境,車間應常常清掃、除塵、抽濕。
a) 車間溫度應堅持在15-20℃,濕度≤50-60%。
b) 車間每天不少于一次清掃(使用拖、抹)、清掃后應及時抽濕、污染。
c) 車間內嚴禁吸煙、往常關好門窗。
d) 拆卸超聲波換能器時應穿帶好任務服、帶好白棉手套,嚴禁用手間接操作。
e) 烘箱內應常常抹潔凈,堅持良好形態。
f) 所用用具應常常堅持干凈
五、常見的問題
1、超聲波換能器的晶片開裂、無力、易過載、電極片打火、電極片開裂、發熱嚴重、怪聲、漏波、晶片錯位等
出現這類情況大致由于以下3種原因導致的
第一、超聲波發生器(超聲波電源或超聲波電箱)或模具(超聲波焊頭/焊頭)及裝配有問題。
解決辦法:檢查這些部件安裝是否存在問題,如果還是找不到原因,可以聯系我們在線技術人員幫你解答,排查并解決問題。
第二、換能器、增幅器有問題。
解決辦法:這種情況發生的可能性比較小,但是也會發生,
第三、雙方的產品都沒有問題,電容量和頻率不匹配。
這是最常見的情況,若輸入匹配不好,則表現為換能器無力,焊不牢。會造成換能器會過載,導致晶片錯位開裂,破碎,螺桿斷,鋁裂或燒電箱功率管等情況。不過現在超聲波設備都安裝了自動檢測,和過載保護報警裝置,能有效的防止設備損壞的可能性。
解決辦法:必須配置同頻率超聲波發生器、換能器、焊頭在一起使用。
2、換能器無力,焊不牢;重者換能器發熱嚴重
如前所述 因為陶瓷片是絕緣體,你幾乎可以理解為換能器是不通電的,它只是相當于一個電容器。要使換能器工作,實際上是通過驅動電路對它施加交流高電壓,讓換能器的電容充放電。壓電陶瓷片在交變電場的作用下做同步伸縮變形,形成了整個換能器的縱向振動,從而帶動變幅桿和模具振動。所以,若電容匹配不好,輕者是換能器無力,焊不牢;重者換能器發熱嚴重,燒電極片、燒電源的大功率管。
解決辦法:匹配好電容
3、換能器電極片(耳朵)振裂或燒掉
而且隨著長時間連續工作,換能器的溫度會升高,導致電容也會升高且變化量可能會超過 50% ,若不能將電容有效地匹配掉,就會造成回路中電流電壓相位差很大,功率因素很低,虛功高。看看電流很大,但換能器沒力,易發熱,且電源的功率器件也容易發熱損壞。一般換能器電極片(耳朵)振裂或燒掉很可能就是由此引起的。
解決辦法:暫停使用,等到設備冷卻后在開機工作,一般不是連續發震,超負荷工作的這種情況出現的比較少。