Aynı zamanda, HS520A çoğu ultrasonik cihaz ve malzemenin ölçüm gereksinimlerini karşılayan iyi ölçüm doğruluğuna, ultra geniş frekans aralığına ve mükemmel stabiliteye sahiptir.
Ultrasonik empedans analizörü temel olarak aşağıdakiler dahil her türlü ultrasonik cihazın empedans özelliklerinin ölçümü için kullanılır: piezoelektrik seramikler, transdüserler, ultrasonik temizleme makineleri, ultrasonik aralık, ultrasonik motorlar, ultrasonik debimetreler, ultrasonik hata dedektörleri ve diğer ultrasonik ekipmanlar.
Ölçüm parametresi
Piezoelektrik bir cihaz için, empedans özellikleri frekansa göre değişir. Bir piezoelektrik cihazın tam bir açıklaması, oldukça karmaşık bir devre ağı gerektirir ve ilgilenilen frekans bandında (indüktörler, dirençler, kapasitörler dahil), piezoelektrik cihazın özelliklerinin daha eksiksiz bir açıklaması olan daha basit bir ağ seçilir. Ağın, aşağıdaki ağda yer alan indüktörler, dirençler ve kapasitörler kullanılarak yapıldığı ve gerekli ağ özelliklerinin daha iyi çoğaltılabileceği kanıtlanmıştır.
Genel bir piezoelektrik cihaz için, frekans bölgesinde belirli bir rezonans frekansından uzakta başka bir rezonans yoktur. Rezonans frekansına yakın frekans alanında, cihaz birçok indüktör, direnç ve kapasitör ile simüle edilebilir ve karşılık gelen eşdeğer devre aşağıda gösterildiği gibidir. Aşağıdaki gibi gösterilir:
Şekil 1: Genel piezoelektrik cihaz eşdeğer devre şeması
Şekil 2: Piezoelektrik cihazların giriş özellikleri
Şekil 1'de (a), bir piezoelektrik cihazı belirten bir semboldür ve (b), piezoelektrik cihazın eşdeğer bir devresidir. C0 statik bir kapasitör ise, R1, C1 ve L1 sırasıyla dinamik empedansta direnç, kapasitans ve endüktanstır ve R0, malzemenin izolasyon direncidir. Yukarıdaki eşdeğer devrede, devre paralel olarak ifade edildiği için, tüm devrenin kabulünün Y ve paralel dalın (statik kabul olarak adlandırılan R0, C0'den oluşan) kabul edilmesi için, kabul analizinin kullanılması uygundur. Y0, seri dalı
Yol (dinamik giriş adı verilen R1, L1 ve C1'den oluşur) Y1'e kabul edilir.
Y = Y0 + Y1 Y0 = 1 / R0 + 1 / (j2πfC0), Y1 = 1 / {R1 + j2πf L1 + 1 / (j2πfC1)}
Hesaplama, toplam Y girişinin ve Y1 dinamik girişinin F frekansı (giriş-frekans-karakteristik) ile olan varyasyonunu elde etmek için kullanılabilir. Y ve Y1, gerçek parçalara (iletken G) ve hayali parçalara (susuzluk B) grafik biçiminde ayrıştırılması gereken vektörlerdir.
Şekil 2, kabul özelliklerinin iki farklı gösterimini göstermektedir. Üst kısım, frekanslı iletkenlik / süspansiyon karakteristik diyagramıdır, sarı çizgi B (S) - f karakteristik diyagramını ve kırmızı çizgi G (S) - f karakteristik diyagramını göstermektedir. Alt yarı, bir kabul vektör düzlemidir, apsis, iletkenlik G'dir (girişin gerçek kısmı) ve ordinat, frekansla nasıl değiştiğini gösteren susuzluk B'dir (girişin hayali kısmıdır).
Cihazın giriş değişkenliği özellikleri.
Sinyal frekansı rezonans frekansı etrafındaki aralıkta değiştiğinde (seri rezonans), Y1 vektörünün yörüngesi, merkezi (1 / 2R1, 0) olan ve yarıçapı 1 / 2R1 olan bir dairedir.
Y1 vektörünün rezonans frekansı etrafındaki yörüngesi bir tur döndürüldüğünde, Y0 vektörü genellikle frekansla değişir ve sabit olarak kabul edilebilir. Bu nedenle, Y1 yörünge çemberi giriş düzlemindeki uzunlamasına eksen boyunca çevrilmiştir. Giriş kabul yörünge çemberini, giriş çember adı verilen bir frekans fonksiyonu olarak alabilirsiniz.
Kabul çizelgesi kullanılarak, piezoelektrik cihazın eşdeğer devresi ve diğer önemli parametreler elde edilebilir.
(1) Fs: Mekanik rezonans frekansı, yani titreşim sisteminin çalışma frekansı, tasarımda mümkün olduğunca beklenen değere yakın olmalıdır. Bir temizleme makinesi için, vibratörün rezonans frekansı tutarlılığı ne kadar yüksekse, o kadar iyidir. Plastik kaynak makineleri veya ultrasonik işleme için, eğer boynuz veya kalıp tasarımı makul değilse, vibratörün rezonans frekansı çalışma noktasından sapacaktır.
(2) Gmax: Seri rezonansta iletkenlik, titreşim sistemi çalışırken iletkenlik değeri, bu, R1 dinamik direncinin karşılığıdır. Aynı destekleme koşulları altında ne kadar büyük olursa, Gmax = 1 / R1. Genel olarak, vibratörlerin temizlenmesi veya kaynaklanması için, yaklaşık 50 mS ila 500 mS arasındadır. Genel olarak çok küçükse, vibratör veya titreşim sisteminin devre uyumsuzluğu veya düşük dönüşüm verimliliği ve vibratörün kısa ömrü gibi sorunları olabilir.
(3) C0: Piezoelektrik cihazın eşdeğer devresinde statik dalın kapasitansı, C0 = CT-C1 (burada: CT, 1 kHz'te serbest kapasitanstır ve C1, eşdeğer devrede dinamik dalın kapasitansıdır. piezoelektrik cihaz). Kullanımda, endüktans ile C0 dengesi. Bir çamaşır makinesinin veya ultrasonik işleme makinesinin devre tasarımında, C0'ın düzgün dengelenmesi güç kaynağının güç faktörünü artırabilir. Endüktör dengesini kullanmak için iki yöntem vardır, paralel ayarlama ve seri ayarlama.
(4) Qm: iletkenlik eğrisi yöntemiyle belirlenen mekanik kalite faktörü, Qm = Fs / (F2-F1), Qm ne kadar yüksekse, Qm ne kadar yüksekse vibratör verimliliği o kadar yüksek olur; ancak Qm güç kaynağına uymalıdır, Qm Değer çok yüksek olduğunda, güç kaynağı eşleşemez.
Vibratörün temizlenmesi için, Qm değeri ne kadar yüksek olursa, o kadar iyidir. Genel olarak, temizlik vibratörünün Qm değeri 500 veya daha fazla olmalıdır. Çok düşükse, vibratör verimliliği düşüktür.
Ultrasonik işleme için, vibratörün Qm değeri genellikle yaklaşık 500'dür. Korna eklendikten sonra, genellikle yaklaşık 1000'e, ayrıca kalıba, genellikle 1500-3000'e ulaşır. Çok düşükse, titreşim verimliliği düşüktür, ancak çok yüksek olmamalıdır, çünkü Qm ne kadar yüksek olursa, çalışma bant genişliği daralır, zor güç kaynağının eşleşmesi zordur, güç kaynağının çalışması zor Rezonans frekans noktası ve cihaz çalışamaz.
(5) F2, F1: vibratör yarı güç noktası frekansı. Ultrasonik işleme için tüm titreşim sistemi (korna ve kalıp dahil) için F2-F1, 10 Hz'den büyüktür, aksi takdirde frekans bandı çok dardır, güç kaynağının rezonans frekans noktasında ve cihazda çalıştırılması zordur. Çalışamayız.
F2-F1, Qm değeri ile doğrudan ilgilidir, Qm = Fs / (F2-F1).
(6) Fp: anti-rezonans frekansı (esas olarak C0 ve L1 tarafından üretilen rezonans), piezoelektrik vibratörün paralel dalının rezonans frekansı. Bu frekansta, piezoelektrik vibratörün empedansı en büyük ve giriş en küçüktür.
(7) Zmax: rezonans karşıtı empedans. Normal koşullar altında, bir dönüştürücünün rezonans karşıtı empedansı birkaç on kilometrinin üzerindedir. Anti-rezonans empedansı nispeten düşükse, vibratörün ömrü genellikle kısadır.
(8) CT: Serbest kapasitans, piezoelektrik cihazın 1 kHz'de kapasitans değeri. Bu değer, dijital kapasite ölçer tarafından ölçülen değerle tutarlıdır. Bu değer eksi dinamik kapasitör C1 olduğunda gerçek statik kapasitansı C0 alabilir, C0 harici bir indüktör ile dengelenmesi gerekir, C1 sistem çalışırken, enerji dengelemeye katılır, dengeye ihtiyaç duymaz.
(9) Dinamik direnç R1: Şekildeki piezoelektrik vibratörlerin seri bağlantısının direncidir. Formül: R1 = 1 / D, burada D, kabul çemberinin çapıdır.
(10) Dinamik endüktans L1: Şekildeki piezoelektrik vibratörün seri dalının indüktansıdır.
Hesaplama formülü: L1 = R1 / 2π (F2-F1), ki burada R1 dinamik direnç ve F1 ve F2 yarı güç noktalarıdır.
(11) Dinamik kapasitans C1: Şekildeki piezoelektrik vibratörün seri dalının kapasitansıdır.
Hesaplama formülü: C1 = 1 / 4π 2 Fs 2 L1, ki burada Fs rezonans frekansı ve L1 ise dinamik endüktanstır.
(12) Statik kapasitans C0: Hesaplama formülü, C0 = CT-C1'dir, burada CT serbest kapasitanstır ve C1, dinamik kapasitanstır.
(13) Keff: Etkin elektromekanik bağlantı katsayısı. Genel olarak, Keff ne kadar yüksekse, dönüşüm verimliliği o kadar yüksek olur.
İlgili kişi: Ms. Hogo Lv
Tel: 0086-15158107730
Faks: 86-571-88635972
