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超声波探伤原理及传感器测试与设计

发布时间:2017-03-26作者:林静

超声波换能器,喇叭和声套是将电能转换为振动的装置。要了解操作原理,可以在超声波焊接机和汽车之间进行比较。

传感器执行能量转换(作为电机),变压器调节力和速度之间的比例(如变速箱),最后超声波/超声波喇叭引导并施加该能量来完成所需的工作(作为车轮)。

在汽车中,所有机械系统部件必须设计好,谐波,以尽可能提高能量传输效率。超声波系统也是如此,然而在这种情况下,效率的关键参数是应尽可能接近的部件的频率(例如20 kHz +/- 50 Hz)。

超声波探头超声波探伤原理及传感器测试与设计

一套声学超声波焊接与汽车的机械系统之间的类比。

操作

传感器具有两个工作频率,在其电阻抗曲线中可以很容易地识别。阻抗最大值对应于反谐振频率(最大速度)。超声波焊接系统以反共振频率工作。阻抗最小值对应于共振频率(最大力)。超声波清洗系统以共振频率工作。

超声波探头超声波探伤原理及传感器测试与设计

传感器的阻抗曲线对频率。

增加超声波/喇叭频率:

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降低超声电极/喇叭长度以增加频率。

超声波焊接机/模具(厂):

降低超声波/喇叭频率:

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降低超声波/喇叭频率的步骤。

传感器测试

要正常工作,传感器的频率和阻抗必须在公差范围内。例如,对于焊接系统,频率应该比标称声学设定频率高2.5%,公差为+/- 0.25%。

频率和阻抗的决定性因素是零件的尺寸精度,应用的紧密度,陶瓷质量和调谐(类似于超声波传播的情况)。

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使用TRZ分析仪确定换能器的频率和阻抗。

声学测试

声学组的频率和阻抗必须在可接受的范围内。在焊接系统中,频率的公差为±0.25%,例如20khz±50Hz。

性能取决于频率调谐和部件之间的一致性。组合传感器和转换器(一个低频,另一个是高频)时,即使在正确的频率下工作,也可能发生这种情况。通过测量阻抗来检测这种类型的问题。

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超声波焊接声学振动振幅。

压电陶瓷试验

压电陶瓷是传感器芯和关键元件。对于电源应用,通常应用PZT-8和PZT-4型。

在重新组装之前,必须证明陶瓷的微裂纹。使用TRZ软件,可以通过电阻抗曲线中出现异常峰值轻松检测到裂纹。

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用TRZ软件测试压电陶瓷

预测维护

通过预测性维护,可以方便地避免超声波系统中的问题。一般来说,频率偏差表示磨损,在阻抗中表示耦合问题。这些问题是通过对接口进行重新紧固和抛光来解决的

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使用TRZ进行切割和焊接的系统的预测性维护

公司简介

宜科(天津)电子有限公司是中国工业自动化的领军企业,于2003年在天津投资成立,销售和服务网络覆盖全国。作为中国本土工业自动化产品的提供商和智能制造解决方案的供应商,宜科在汽车、汽车零部件、工程机械、机器人、食品制药、印刷包装、纺织机械、物流设备、电子制造等诸多领域占据领先地位。宜科为智慧工厂的整体规划实施提供自系统层、控制层、网络层到执行层自上而下的全系列服务,产品及解决方案涵盖但不局限于云平台、MES制造执行系统、工业现场总线、工业以太网、工业无线通讯、机器人及智能设备组成的自动化生产线、自动化电气控制系统集成、智能物流仓储系统等,以实现真正智能化的生产制造,从而带来生产力和生产效率的大幅提升,以及对生产灵活性和生产复杂性的管理能力的大幅提升。多年来,宜科以创新的技术、卓越的解决方案和产品坚持不懈地为中国制造业的发展提供全面支持,并以出众的品质和令人信赖的可靠性、领先的技术成就、不懈的创新追求,在业界独树一帜。帮助中国制造业转型升级,加速智能制造进程,成为中国工业4.0智慧工厂解决方案当之无愧的践行者。

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