Παραδοσιακό υπερηχητικό αναλυτή σύνθετης αντίστασης χρειάζονται έναν υπολογιστή που τρέχει λογισμικό για να πραγματοποιήσει τη λειτουργία ανάλυσης σάρωσης και το HS520A που παρέχεται από τον αναλυτή σύνθετης αντίστασης υπερήχων σειράς Altrasonic όχι μόνο έχουν τις λειτουργίες της ανάλυσης σάρωσης του υπολογιστή, αλλά και παρέχουν στο όργανο άμεση λειτουργία πιεζοηλεκτρικής συσκευής σάρωσης χρειάζονται πλέον έναν υπολογιστή για κάθε διαμόρφωση οργάνου. Αυτή η μέθοδος όχι μόνο εξασφαλίζει την αποτελεσματικότητα της δοκιμής, αλλά και μειώνει το κόστος δοκιμής. Πρόκειται για σειρά προϊόντων HS520A στον τομέα των πιεζοηλεκτρικών δοκιμών για την παροχή στους πελάτες μιας άλλης λύσης σούπερ αξίας.
Ταυτόχρονα, το HS520A έχει καλή ακρίβεια μέτρησης, εξαιρετικά ευρεία περιοχή συχνοτήτων και εξαιρετική σταθερότητα, που μπορεί να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις μέτρησης των περισσότερων υπερηχητικών συσκευών και υλικών.
Ο υπερηχητικός αναλυτής σύνθετης αντίστασης χρησιμοποιείται κυρίως για τη μέτρηση των χαρακτηριστικών αντίστασης όλων των ειδών υπερηχητικών συσκευών, όπως: πιεζοηλεκτρικά κεραμικά, μετατροπείς, υπερηχητικές μηχανές καθαρισμού, υπερηχητικές μετρήσεις, υπερηχητικές μηχανές, μετρητές υπερήχων, ανιχνευτές υπερήχων και άλλοι υπερηχητικοί εξοπλισμοί.
Παράμετρος μέτρησης
Για μια πιεζοηλεκτρική συσκευή, τα χαρακτηριστικά της σύνθετης αντίστασης ποικίλλουν ανάλογα με τη συχνότητα. Μια πλήρης περιγραφή μιας πιεζοηλεκτρικής συσκευής απαιτεί ένα εξαιρετικά πολύπλοκο δίκτυο κυκλώματος και ένα πιο απλό δίκτυο επιλέγεται στη ζώνη συχνοτήτων που μας ενδιαφέρει (περιλαμβανομένων των επαγωγικών, αντιστάσεων, πυκνωτών), μια πληρέστερη περιγραφή των χαρακτηριστικών της πιεζοηλεκτρικής συσκευής. Έχει αποδειχθεί ότι το δίκτυο κατασκευάζεται χρησιμοποιώντας τους επαγωγείς, τους αντιστάτες και τους πυκνωτές που περιλαμβάνονται στο ακόλουθο δίκτυο και τα απαιτούμενα χαρακτηριστικά του δικτύου μπορούν να αναπαραχθούν καλύτερα.
Για μια γενική πιεζοηλεκτρική συσκευή, δεν υπάρχει άλλος συντονισμός στην περιοχή συχνοτήτων μακριά από μια συγκεκριμένη συχνότητα συντονισμού. Στην περιοχή συχνοτήτων κοντά στη συχνότητα συντονισμού, η συσκευή μπορεί να προσομοιωθεί με πλήθος επαφών, αντιστάσεων και πυκνωτών και το αντίστοιχο ισοδύναμο κύκλωμα είναι όπως φαίνεται παρακάτω. Εμφανίζονται ως εξής:
Σχήμα 1: Διάγραμμα ηλεκτρικού κυκλώματος γενικής πιεζοηλεκτρικής διάταξης
Εικόνα 2: Χαρακτηριστικά εισόδου των πιεζοηλεκτρικών συσκευών
Στην Εικόνα 1, το (α) είναι ένα σύμβολο που υποδεικνύει μια πιεζοηλεκτρική συσκευή και (β) είναι ένα ισοδύναμο κύκλωμα της πιεζοηλεκτρικής συσκευής. Όπου C0 είναι ένας στατικός πυκνωτής, τα R1, C1 και L1 είναι αντίσταση, χωρητικότητα και επαγωγή σε δυναμική αντίσταση, αντίστοιχα, και R0 είναι η αντίσταση μόνωσης του υλικού. Στο παραπάνω ισοδύναμο κύκλωμα, καθώς το κύκλωμα εκφράζεται παράλληλα, είναι εύκολο να χρησιμοποιηθεί η ανάλυση εισόδου, έτσι ώστε η είσοδος ολόκληρου του κυκλώματος να είναι Υ και ο παράλληλος κλάδος (που αποτελείται από R0, C0, ονομάζεται στατική είσοδος) είναι Y0, κλάδος σειράς
Ο δρόμος (που αποτελείται από R1, L1 και C1, που ονομάζεται δυναμική είσοδος) εισάγεται στο Y1.
Υ = Y0 + Y1Y0 = 1 / R0 + 1 / (j2πfC0), Υ1 = 1 / {R1 + j2πf L1 + 1 /
Ο υπολογισμός μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να ληφθεί η μεταβολή της συνολικής αποδοχής Y και της δυναμικής αποδοχής Y1 με τη συχνότητα f (χαρακτηριστικό συχνότητας εισόδου). Τα Y και Y1 είναι φορείς, οι οποίοι θα πρέπει να αποσυντίθενται σε πραγματικές συνιστώσες (αγωγιμότητα G) και τα φανταστικά μέρη (αναστολή B) σε γραφική μορφή.
Το σχήμα 2 δείχνει δύο διαφορετικές παραστάσεις χαρακτηριστικών αποδοχής. Το άνω μέρος είναι το χαρακτηριστικό διάγραμμα της αγωγιμότητας / ανάρτησης με συχνότητα, η κίτρινη γραμμή αντιπροσωπεύει το χαρακτηριστικό διάγραμμα Β (S) - f και η κόκκινη γραμμή είναι το χαρακτηριστικό διάγραμμα G (S) - f. Το κάτω μισό είναι ένα διάνυσμα εισόδου αποδοχής, η τετμημένη είναι η αγωγιμότητα G (το πραγματικό μέρος της αποδοχής), και η τεταγμένη είναι η επιδοχή Β (το φανταστικό μέρος της αποδοχής), η οποία δείχνει πως ποικίλλει με τη συχνότητα.
Τα χαρακτηριστικά παραλλαγής εισόδου της συσκευής.
Όταν η συχνότητα σήματος αλλάζει στην περιοχή γύρω από τη συχνότητα συντονισμού (σειρήνα συντονισμού), η τροχιά του διανύσματος Υ1 είναι ένας κύκλος του οποίου το κέντρο είναι (1 / 2R1, 0) και η ακτίνα είναι 1 / 2R1.
Όταν η τροχιά του φορέα Y1 γύρω από τη συχνότητα συντονισμού περιστρέφεται από ένα γύρο, ο φορέας Y0 ποικίλει γενικά με συχνότητα και μπορεί να θεωρηθεί ως σταθερά. Επομένως, ο κύκλος τροχιάς του Υ1 μεταφράζεται κατά μήκος του διαμήκους άξονα στο επίπεδο εισόδου. Μπορείτε να πάρετε τον κύκλο τροχιάς της εισόδου Y ως συνάρτηση της συχνότητας, του λεγόμενου κύκλου εισόδου.
Χρησιμοποιώντας το διάγραμμα αποδοχής, μπορεί να ληφθεί το ισοδύναμο κύκλωμα της πιεζοηλεκτρικής συσκευής και άλλες σημαντικές παράμετροι.
(1) Fs: Η συχνότητα μηχανικού συντονισμού, δηλαδή η συχνότητα λειτουργίας του συστήματος κραδασμών, πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στην προβλεπόμενη τιμή στο σχέδιο. Για ένα μηχάνημα καθαρισμού, τόσο υψηλότερη είναι η συνοχή της συχνότητας συντονισμού του δονητή, τόσο το καλύτερο. Για τους πλαστικούς συγκολλητές ή την υπερηχητική μηχανική επεξεργασία, εάν το κέρας ή το σχέδιο καλουπιού είναι παράλογο, η συχνότητα συντονισμού του δονητή θα αποκλίνει από το σημείο λειτουργίας.
(2) Gmax: Αγωγιμότητα σε σειρά συντονισμού, η τιμή αγωγιμότητας όταν λειτουργεί το σύστημα δονήσεων, το οποίο είναι το αντίστροφο της δυναμικής αντίστασης R1. Όσο μεγαλύτερο, τόσο καλύτερα υπό τις ίδιες συνθήκες στήριξης, Gmax = 1 / R1. Γενικά, για τον καθαρισμό ή τη συγκόλληση δονητών, είναι μεταξύ περίπου 50 mS και 500 mS. Εάν είναι πολύ μικρό, γενικά, ο δονητής ή το σύστημα δόνησης μπορεί να έχουν προβλήματα, όπως αναντιστοιχία κυκλώματος ή χαμηλή απόδοση μετατροπής, και σύντομη διάρκεια ζωής του δονητή.
(3) C0: Χωρητικότητα του στατικού κλάδου στο ισοδύναμο κύκλωμα της πιεζοηλεκτρικής διάταξης, C0 = CT-C1 (όπου: CT είναι η ελεύθερη χωρητικότητα στο 1 kHz και C1 είναι η χωρητικότητα του δυναμικού κλάδου στο ισοδύναμο κύκλωμα η πιεζοηλεκτρική συσκευή). Κατά τη χρήση, ισορροπία C0 με αυτεπαγωγή. Στο σχεδιασμό κυκλώματος ενός πλυντηρίου ή μηχανής επεξεργασίας υπερήχων, η σωστή εξισορρόπηση του C0 μπορεί να αυξήσει τον συντελεστή ισχύος της τροφοδοσίας. Υπάρχουν δύο μέθοδοι για τη χρήση του ισοζυγίου των επαγωγικών κυκλωμάτων, τον παράλληλο συντονισμό και τη ρύθμιση σειράς.
(4) Qm: ο συντελεστής μηχανικής ποιότητας, προσδιορισμένος με τη μέθοδο της καμπύλης αγωγιμότητας, Qm = Fs / (F2-F1), όσο υψηλότερη είναι η Qm, τόσο καλύτερη είναι η Qm, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόδοση του δονητή. αλλά το Qm πρέπει να ταιριάζει με την παροχή ρεύματος, Qm Όταν η τιμή είναι πολύ υψηλή, το τροφοδοτικό δεν μπορεί να ταιριάξει.
Για τον καθαρισμό του δονητή, όσο υψηλότερη είναι η τιμή Qm, τόσο καλύτερα. Σε γενικές γραμμές, το Qm του δονητή καθαρισμού πρέπει να φτάσει τα 500 ή περισσότερα. Αν είναι πολύ χαμηλή, η απόδοση του δονητή είναι χαμηλή.
Για την επεξεργασία με υπερήχους, η τιμή Qm του ίδιου του δονητή είναι γενικά γύρω στα 500. Μετά την προσθήκη της κόρνας, γενικά φθάνει περίπου το 1000, συν το καλούπι, γενικά φθάνοντας τα 1500-3000. Αν είναι πολύ χαμηλή, η απόδοση των κραδασμών είναι χαμηλή, αλλά δεν πρέπει να είναι υπερβολικά υψηλή, επειδή όσο υψηλότερο είναι το Qm, τόσο πιο περιορισμένο είναι το εύρος ζώνης λειτουργίας, το σκληρό τροφοδοτικό είναι δύσκολο να ταιριάξει, η τροφοδοσία είναι δύσκολη στην εργασία σημείο συχνότητας συντονισμού και η συσκευή δεν μπορεί να λειτουργήσει.
(5) F2, F1: συχνότητα ημίσεως ισχύος δονητή. Για ολόκληρο το σύστημα δονήσεων (συμπεριλαμβανομένης της κόρνας και του καλουπιού) για κατεργασία με υπερήχους, το F2-F1 είναι μεγαλύτερο από 10 Hz, διαφορετικά η ζώνη συχνοτήτων είναι πολύ στενή, η παροχή ισχύος δύσκολο να λειτουργήσει στο σημείο συχνότητας συντονισμού και η συσκευή δεν μπορεί να λειτουργήσει.
Το F2-F1 σχετίζεται άμεσα με την τιμή Qm, Qm = Fs / (F2-F1).
(6) Fp: αντι-συντονιστική συχνότητα (κυρίως συντονισμός που παράγεται από C0 και L1), τη συχνότητα συντονισμού του παράλληλου κλάδου του πιεζοηλεκτρικού δονητή. Σε αυτή τη συχνότητα, η σύνθετη αντίσταση του πιεζοηλεκτρικού δονητή είναι η μεγαλύτερη και η είσοδος είναι η μικρότερη.
(7) Zmax: αντι-συντονισμένη σύνθετη αντίσταση. Υπό κανονικές συνθήκες, η αντι-συντονισμένη σύνθετη αντίσταση ενός μορφοτροπέα είναι πάνω από αρκετές δεκάδες κιλοχμές. Εάν η αντίσταση αντι-συντονισμού είναι σχετικά χαμηλή, η διάρκεια ζωής του δονητή είναι συχνά μικρή.
(8) CT: Ελεύθερη χωρητικότητα, η τιμή χωρητικότητας της πιεζοηλεκτρικής συσκευής στο 1 kHz. Αυτή η τιμή είναι σύμφωνη με την τιμή που μετράται από τον μετρητή ψηφιακής χωρητικότητας. Αυτή η τιμή μείον τον δυναμικό πυκνωτή C1 μπορεί να πάρει την αληθινή στατική χωρητικότητα C0, C0 πρέπει να εξισορροπηθεί από έναν εξωτερικό επαγωγέα, το C1 συμμετέχει στην ενεργειακή μετατροπή όταν λειτουργεί το σύστημα, χωρίς ανάγκη ισορροπίας.
(9) Δυναμική αντίσταση R1: Αυτή είναι η αντίσταση της σειράς σύνδεσης των πιεζοηλεκτρικών δονητών στο σχήμα. Ο τύπος είναι: R1 = 1 / D, όπου D είναι η διάμετρος του κύκλου εισόδου.
(10) Δυναμική αυτεπαγωγή L1: Είναι η επαγωγή του κλάδου της σειράς του πιεζοηλεκτρικού δονητή στο σχήμα.
Ο τύπος υπολογισμού είναι: L1 = R1 / 2π (F2-F1), όπου το R1 είναι η δυναμική αντίσταση και τα F1 και F2 είναι τα μισά σημεία ισχύος.
(11) Δυναμική χωρητικότητα C1: Αυτή είναι η χωρητικότητα του κλάδου της σειράς του πιεζοηλεκτρικού δονητή στο σχήμα.
Ο τύπος υπολογισμού είναι: C1 = 1 / 4π 2 Fs 2 L1, όπου Fs είναι η συχνότητα συντονισμού και L1 είναι η δυναμική αυτεπαγωγή.
(12) Στατική χωρητικότητα C0: Ο τύπος υπολογισμού είναι C0 = CT-C1, όπου CT είναι η ελεύθερη χωρητικότητα και C1 είναι η δυναμική χωρητικότητα.
(13) Keff: αποτελεσματικός συντελεστής ηλεκτρομηχανικής σύζευξης. Γενικά, όσο υψηλότερο είναι το Keff, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόδοση μετατροπής.
