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超聲波模具不緊急需要仿形,還有跟超聲波設(shè)備相匹配的頻率,因此,每家超聲波焊接生產(chǎn)廠家都需要一套完整的頻率模擬軟件以及超聲波頻率檢測(cè)儀器,這里小編接介紹下超聲波頻率檢測(cè)儀器。
壓電式超聲波換能器主要的參數(shù)是串聯(lián)諧振頻率(機(jī)械諧振頻率)fs,并聯(lián)諧振頻率(反諧振頻率)fp,串聯(lián)諧振阻抗(機(jī)械諧振阻抗)Ro,并聯(lián)諧振阻抗(反諧振阻抗)Rp,自由電容Co等。常規(guī)測(cè)試方法有兩種。一種是恒壓源傳輸線法,此種方法設(shè)備要求低,測(cè)試原理簡(jiǎn)單,但測(cè)試速度慢,精度差,還要依靠體積較大的信號(hào)源,示波器,毫伏表等通用儀器,手動(dòng)操作為主;另一種是采用阻抗分析儀,此種方法可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)試,速度較快,但設(shè)備龐大,價(jià)格昂貴,有的還需依賴電腦,攜帶移動(dòng)不方便。根據(jù)以上現(xiàn)況,我公司研制了便攜式超聲波換能器測(cè)試儀,并申請(qǐng)了國家專利。該設(shè)備采用導(dǎo)納圓分析原理,插補(bǔ)式算法提取數(shù)據(jù),自動(dòng)測(cè)試,速度較快,精度高,體積小,重量輕,攜帶移動(dòng)方便,實(shí)用強(qiáng),主用于常規(guī)生產(chǎn)指導(dǎo)和設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)維修、調(diào)試。
工作原理
本儀器核心部件采用ADI公司生產(chǎn)的阻抗專用測(cè)量芯片AD5933,AD5933是一款高精度的阻抗測(cè)量芯片,內(nèi)部集成了帶有12位,采樣率高達(dá)1MSPS的AD轉(zhuǎn)換器的頻率發(fā)生器。這個(gè)頻率發(fā)生器可以產(chǎn)生特定的頻率來激勵(lì)被測(cè)換能器,被測(cè)換能器上得到的響應(yīng)信號(hào)被ADC采樣,并通過片上的DSP進(jìn)行離散的傅立葉變換。傅立葉變換后返回在這個(gè)輸出頻率下得到的被測(cè)換能器實(shí)部值R和虛部值I,連續(xù)測(cè)量一個(gè)頻段的實(shí)部值R和虛部值I,便可繪制出被測(cè)換能器阻抗變換導(dǎo)納圓,通過分析導(dǎo)納圓便可精確的獲得被測(cè)換能器基本參數(shù)。
設(shè)備參數(shù)
電源:AC160V~250V,或DC9V電池。
功耗:小于0.5W
體積:高80mm*寬205mm*長(zhǎng)230mm
重量:800克
測(cè)量參數(shù)的內(nèi)容,范圍及精度
Fs:串聯(lián)諧振頻率(機(jī)械諧振頻率),即振動(dòng)系統(tǒng)的固有工作頻率。本測(cè)試儀對(duì)此參數(shù)測(cè)試范圍為1hz~999999hz,測(cè)量精度0.01hz,顯示精度1hz。
Fp:并聯(lián)諧振頻率(反諧振頻率),即壓電振子并聯(lián)支路的諧振頻率,本測(cè)試儀對(duì)此參數(shù)測(cè)試范圍為1hz~999999hz,測(cè)量精度0.01hz,顯示精度1hz。
Ro:串聯(lián)諧振阻抗(機(jī)械諧振阻抗),機(jī)械諧振頻率下,壓電器件的阻抗,呈純阻性。本測(cè)試儀對(duì)此參數(shù)測(cè)試范圍為0.01歐姆~9999.99歐姆,測(cè)量精度0.01歐姆,顯示精度0.01歐姆。
Rp:并聯(lián)諧振阻抗(反諧振阻抗),反諧振頻率下壓電器件的阻抗。本測(cè)試儀對(duì)此參數(shù)測(cè)試范圍為0.01K歐姆~9999.99k歐姆,測(cè)量精度0.01K歐姆,顯示精度0.01K歐姆。
Co:自由電容。本測(cè)試儀對(duì)此參數(shù)測(cè)試范圍為0.01nF~9999.99nF,測(cè)量精度0.01nF,顯示精度0.01nF。
設(shè)備應(yīng)用
本測(cè)試儀,主用于超聲波設(shè)備常規(guī)生產(chǎn)指導(dǎo)和設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)維修、調(diào)試。也可用于評(píng)定壓電陶瓷片、壓電換能器、諧振器、蜂鳴片、超聲波傳感器、換能器加上變幅桿、模具組合體等壓電器件的性能優(yōu)劣。
超聲波焊接機(jī)的生產(chǎn)中,指導(dǎo)變幅桿或模具設(shè)計(jì)和生產(chǎn),保證變幅桿或模具同換能器的佳匹配。
換能器的生產(chǎn)中,挑選壓電陶瓷片。
現(xiàn)場(chǎng)維修中,迅速判斷超聲波振動(dòng)系統(tǒng)的故障。
功率超聲產(chǎn)品試驗(yàn)或試制過程中,提供精密科學(xué)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
壓電器件的科學(xué)研究。
超聲波頻率檢測(cè)是制作超聲波模具重要的一環(huán),需要長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)積累以及技術(shù)的學(xué)習(xí)。