什么是超聲波發生器?
?超聲波發生器是一種產生人耳聽不到的聲音的設備,通常頻率高于 2 kHz。
超聲波發生器是一種產生超聲波的獨立設備,旨在從探頭尖端或與其連接的罐壁產生任意頻率和指定輸出的振動。
超聲波在空氣中傳播的物理機制與可聽聲音的物理機制相同。然而,超聲波具有很強的方向性,可以用于高分辨率檢測。超聲波還可以作為動力源和清潔設備。因此,超聲波發生器被裝入各種應用設備中使用。
超聲波發生器的應用
超聲波發生器可裝入檢查設備、加工設備、清洗設備等中使用。
1. 檢測設備
在檢查裝置中,在醫療領域中用于檢查內臟狀況的超聲波檢查裝置是廣為人知的。此外,超聲波檢測設備還用于工業檢測材料中的缺陷和裂紋。此外,用于定位海洋中魚群的魚探儀也使用超聲波。超聲波檢測的一大優點是它具有非破壞性并且不會對檢測對象造成不利影響。
2.加工設備
在加工設備方面,除了用于食品加工行業混合蛋黃醬和油之外,我們還制造利用超聲波振動的切割設備。
3.清潔設備
使用超聲波的清洗設備種類繁多,例如用于清洗玻璃、半導體、電子零件等。超聲波清洗的獨特之處在于它使用清洗槽中的水或純凈水,無需使用清潔劑即可去除產品和零件上的污垢。
超聲波發生器的原理
超聲波發生器對壓電元件(壓電陶瓷)施加高頻電壓,使其振動,從而使物體周圍的空氣振動并產生超聲波。超聲波發生器中使用的壓電元件是由一種陶瓷(例如氧化鈦或氧化鋇)經過高溫烘烤而制成的。
當外部壓力施加到壓電元件上時,元件中就會產生電壓。相反,當對元件施加電壓時,元件會膨脹和收縮。
對元件施加壓力時會產生電壓的原因是,當對元件施加壓力時,固體中的晶體結構會發生扭曲。正負離子在固體中排列,當受到外力時,這些離子的位置會發生扭曲,導致固體內電荷不平衡。這會導致電極化,從而在固體內產生電壓。
相反,施加電壓時元件會膨脹和收縮的原因被理解為電場導致離子的位置移動,從而改變晶體結構并導致固體厚度的變化。
超聲波發生器的結構
超聲波發生器由三個主要部件組成:振蕩器、共振器和換能器。
如上所述,振蕩器是利用壓電元件通過高頻電壓產生超聲波的部件。共振器將振蕩器產生的振動傳輸到金屬棒或板,使它們產生共振并放大振動。換能器是將放大的超聲波進行轉換,使其能夠在所使用的介質中傳播的部件。換句話說,超聲波可以轉換成各種形式的振動,例如用作空氣中的聲音,用于振動清潔槽中的水,或用于檢查設備中通過探頭振動被檢查的物體。
此外,超聲波發生器還配有控制電路來調節振蕩器的頻率和輸出水平,以及傳感器來測量產生的超聲波。
超聲波發生器可以單獨用于材料測試等,但在大多數情況下,它們被結合到某種應用設備中。眾所周知的例子包括醫療超聲診斷設備、工業超聲清洗和破碎設備、以及水下聲納和魚探儀。

