Transduser ultrasonik memainkan peran yang sangat penting dalam mesin las ultrasonik. Transduser ultrasonik berkualitas tinggi dapat memastikan daya keluaran yang kuat dan stabil. Hanya ketika Anda memahami parameter transduser ultrasonik, Anda dapat secara akurat mencocokkan generator ultrasonik Anda. Jadi, bagaimana cara menilai kinerja transduser ultrasonik?
1. Parameter
1) Frekuensi resonansi mekanis (Fs)
Ini mengacu pada frekuensi operasi sistem getaran, yang harus sedekat mungkin dengan nilai yang diharapkan dalam desain, dan harus sesuai dengan titik operasi catu daya.
2) Resistensi dinamis (R1)
Hambatan dari cabang seri vibrator piezoelektrik harus sekecil mungkin di bawah kondisi pendukung yang sama! Untuk membersihkan atau mengelas vibrator, umumnya antara 5Ω-20Ω. Jika terlalu besar, akan ada masalah dengan vibrator atau sistem getaran, seperti ketidakcocokan sirkuit atau efisiensi konversi yang rendah, umur pendek vibrator, dll.
3) Faktor kualitas mekanis (Qm)
Ditentukan dengan metode kurva konduktansi, Qm=Fs / (F2-F1), semakin tinggi Qm, semakin baik, karena semakin tinggi Qm, semakin tinggi efisiensi osilator. Tapi Qm harus cocok dengan catu daya. Jika nilai Qm terlalu tinggi, catu daya tidak bisa cocok. Untuk membersihkan vibrator, semakin tinggi nilai Qm, semakin baik. Secara umum, Qm dari vibrator pembersih harus antara 500-1000. Jika terlalu rendah, efisiensi vibrator akan rendah, dan jika terlalu tinggi, catu daya tidak dapat disesuaikan. Untuk pengelasan atau pemrosesan ultrasonik, nilai Qm dari vibrator itu sendiri umumnya sekitar 50-1000, dan keseluruhan sistem adalah 1500-3000. Jika terlalu rendah, efisiensi getaran akan rendah, tetapi tidak boleh terlalu tinggi, karena semakin tinggi Qm, semakin besar bandwidth kerja. Sempit, catu daya sulit untuk dicocokkan, yaitu catu daya sulit bekerja pada frekuensi resonansi, dan perangkat tidak dapat bekerja secara normal.
4) Kapasitansi gratis (CT)
Nilai kapasitansi perangkat piezoelektrik pada frekuensi 1kHz konsisten dengan nilai yang diukur oleh pengukur kapasitansi digital. Nilai ini mengurangi kapasitansi dinamis C1 untuk mendapatkan kapasitansi elektrostatis nyata C0, C0=CT-C1. Saat menggunakan induktansi untuk menyeimbangkan C0, dalam desain sirkuit mesin pengolah ultrasonik, keseimbangan C0 yang benar dapat meningkatkan faktor daya catu daya, ada dua cara untuk menggunakan keseimbangan induktansi, penyetelan paralel dan penyetelan seri.
5) Frekuensi anti-resonansi (Fp)
Frekuensi resonansi dari cabang paralel vibrator piezoelektrik. Pada frekuensi ini, impedansi Zmax dari vibrator piezoelektrik adalah yang terbesar. Jika impedansi anti resonansi Zmax sangat rendah, vibrator bermasalah.
2. Grafik
Secara umum, kinerja getaran sistem getaran atau transduser piezoelektrik dapat dinilai secara langsung melalui diagram koordinat logaritmik, yang sederhana dan intuitif.
1) Dalam keadaan normal, lingkaran admitansi adalah satu lingkaran, dan grafik logaritmik hanya memiliki sepasang nilai minimum dan maksimum.
2) Dalam kondisi abnormal, beberapa lingkaran parasit kecil muncul pada grafik lingkaran admitansi, dan grafik koordinat logaritmik memiliki beberapa pasang nilai minimum dan maksimum.
Jadi dalam keadaan apa lingkaran admitansi dan kurva konduktansi keramik piezoelektrik atau transduser tampak abnormal? Terutama ada situasi berikut:
1) Keramik piezoelektrik mengalami masalah, seperti delaminasi internal.
2) Keretakan chip terjadi selama perakitan transduser.
3) Masalah dengan desain atau perakitan tanduk dan cetakan ultrasonik.
4) Bagian-bagian di sekitar batang tegangan bertabrakan karena konsentrisitas transduser yang buruk.
Secara umum, kurva admitansi dan parameter terkait satu sama lain. Jika kurva masuk vibrator normal, R1 lebih rendah dan Qm lebih tinggi. Sebaliknya, jika kurva admitansi dari vibrator tidak normal, umumnya R1 lebih besar dan Qm lebih kecil. Sebagai bagian penting dari peralatan ultrasonik, kualitas transduser ultrasonik secara langsung berkaitan dengan masa pakai peralatan.
