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超声波换能器发热的原因有哪些?为什么会发热?

2022-11-18 10:43:15

声波换能器作为一种能量转换器件,虽然在转化的过程中能够稳定的将电功率转化为机械功率(超声波),但在实际过程中还是会有损耗产生,根据能量守恒定律,必然会在其他地方发生反应,例如超声波换能器发热。


发热的原因有:被焊工件会发热或被超声波处理的物质会发热,或模具(工具头)、变幅杆长时间工作会发热,这些热量都会传递到换能器上。换能器本身的功率损耗。既然做不到能量转换效率 100% ,损耗的那部分能量必然转换成热量。


超声波换能器


温升会导致换能器参数变化,逐渐偏移较佳匹配状态,更严重的是温升会导致压电陶瓷晶片性能的劣化。这反过来又促使换能器工作状态更坏,更快地升温,这是一个恶性循环。所以我们必须给以换能器良好的冷却条件,一般是常温风冷;如有必要,也可采用冷风风冷。


在正常情况下,这两点引起的温升也是正常的,在正常的冷却条件下,不会有大的问题。在使用时没能将换能器与驱动电源匹配到较佳工作状态,这引起的发热是很大的,而且是不可控的,会产生严重的后果。同时温度高了,铝材的机械强度就急剧下降,在大功率的作用下,开裂就是必然的了。


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