一、超声波换能器工作原理
超声波换能器又叫超声波振子,将超声波发生器输出的电能或者磁能转换成相同频率的机械振动,超声焊接机用的换能器。医用超声换能器(超声探头)的工作原理大体是相同的,其内部通常都包含一个电的储能元件和一个机械振动系统。当换能器用作发射器时,从激励电源送来的电振荡信号将引起换能器中电储能元件中电场或磁场的变化,这种变化通过某种效应对换能器的机械振动系统产生一个推动力,使其进入振动状态,从而推动与换能器机械振动系统相接触的介质发生振动,向介质中辐射声波。接收声波的过程正好与此相反,外来声波作用在换能器的振动面上,从而使换能器的机械振动系统发生振动,借助某种物理效应,引起换能器储能元件中的电场或磁场发生相应的变化,从而引起换能器的电输出端产生一个相应于声信号的电压和电流。
二、克林超声波清洗机换能器的安装步骤
1、预备
依据消费义务单要求,仔细反省确认,把所需胶接的超声波换能器(配好对的)、缸体、网垫、胶水等预备好。
2、喷沙
把所需胶接的超声波换能器、缸体停止喷沙处置,喷沙胶接面应尽量毛,喷沙使用30目的金刚沙,沙子必需坚持枯燥并常常挑选(每次放入沙箱时都要挑选),喷沙时紧缩空气的压力应≥6KG,并经过气源处置器除湿后的高压空气。
3、清洗
把喷好沙的缸体和超声波换能器停止清洗,换能器先用甲醇停止清洗,把外表的沙子等灰尘除掉,再用丙酮停止漂洗;缸体先用水冲、再用酸洗后冲洗洁净,凉干后再用甲醇和丙酮各停止一次漂洗,网垫用≤30目厚度≤0.15的不锈钢网异样清洗洁净(有条件时电解处置)备用。
4、烘干、预热
把清洗好的超声波换能器和缸体及网垫放入烘箱停止烘干,烘干为60℃-80℃烘干2小时后冷却到40℃左右时停止胶接。在一切胶接预备任务做好后,配好胶水(常温)充沛谐和后疾速停止胶接。
5、胶接
a) 把处置好的缸体放在胶接平板上放好,并用丙酮在胶接处用棉布再擦试一遍。
b) 把处置好的超声波换能器胶接面用丙酮再用棉布再擦试一遍。
c) 配好胶水充沛谐和后预热1-2分钟。(每次配置的胶水不能太多,以一次胶接20-30头为准)胶水配置为5G/头、比例为1:0.4(胶粘剂比固化剂、应尽量准确)。
d) 把缸体和超声波换能器冷却到40℃左右时停止胶接,胶接时辨别在缸体和超声波换能器上平均涂上胶水,两头放上网布,然后用力压紧,胶接速度要快,每次配置胶水后胶接日子不要超越10分钟上(要求预备任务做的充沛)。、
e) 胶完后停止加压处置(需唱工装、用弹簧软压)。
6、固化
把胶好的缸体放入无尘烘箱停止固化,固化温度一次加温为40-50℃固化30分钟后,二次加温到60-70℃固化30分钟后再三次加温到80℃固化2小时后自然固化24小时后检测连线。固化加温用程控智能温控仪控制。
7、检测
对固化好的超声波换能器停止检测,每个换能器(60W、22、25、28KHZ)的胶接阻抗约在250Ω左右,不能超越300Ω,并对换能器特性停止检测(不能有杂波),同个缸体上的超声波换能器阻抗值应尽量接近分歧,不能超越均匀值的20%(约±50Ω),对不契合要求的超声波换能器撤除重新胶接。
8、连线
对检测残缺的整缸超声波换能器停止连线,连线使用75W的烙铁牢靠衔接,不能有虚焊,正负极使用不同色的导线,正极线应加套黄腊套管,最初用热缩管把一切接头套住。
对连好后的整缸超声波换能器停止绝缘检测:用用共立3721数字兆欧表测量,电压2500V时,整缸绝缘应≥1000MΩ以上(检测时空气湿度≤60%)。低于此值时应查找缘由,重新处置。
三、胶水的存储
胶水应放在冷藏柜中保管,冷藏温度在0-5℃,开罐末用完的胶水应把盖盖好并用密封胶带贴好后放入冷藏柜中;应常常反省对照胶水的保质期限,做到早进早用,到期的坚决不必。
四、环境要求
超声波换能器车间应常常坚持干净、枯燥的卫生环境,车间应常常清扫、除尘、抽湿。
a) 车间温度应坚持在15-20℃,湿度≤50-60%。
b) 车间每天不少于一次清扫(使用拖、抹)、清扫后应及时抽湿、污染。
c) 车间内严禁吸烟、往常关好门窗。
d) 拆卸超声波换能器时应穿带好任务服、带好白棉手套,严禁用手间接操作。
e) 烘箱内应常常抹洁净,坚持良好形态。
f) 所用用具应常常坚持干净
五、常见的问题
1、超声波换能器的晶片开裂、无力、易过载、电极片打火、电极片开裂、发热严重、怪声、漏波、晶片错位等
出现这类情况大致由于以下3种原因导致的
第一、超声波发生器(超声波电源或超声波电箱)或模具(超声波焊头/焊头)及装配有问题。
解决办法:检查这些部件安装是否存在问题,如果还是找不到原因,可以联系我们在线技术人员帮你解答,排查并解决问题。
第二、换能器、增幅器有问题。
解决办法:这种情况发生的可能性比较小,但是也会发生,
第三、双方的产品都没有问题,电容量和频率不匹配。
这是最常见的情况,若输入匹配不好,则表现为换能器无力,焊不牢。会造成换能器会过载,导致晶片错位开裂,破碎,螺杆断,铝裂或烧电箱功率管等情况。不过现在超声波设备都安装了自动检测,和过载保护报警装置,能有效的防止设备损坏的可能性。
解决办法:必须配置同频率超声波发生器、换能器、焊头在一起使用。
2、换能器无力,焊不牢;重者换能器发热严重
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。
解决办法:匹配好电容
3、换能器电极片(耳朵)振裂或烧掉
而且随着长时间连续工作,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。
解决办法:暂停使用,等到设备冷却后在开机工作,一般不是连续发震,超负荷工作的这种情况出现的比较少。