超聲波振動子

超聲波振動子又稱超聲波振子，將換能器與變幅桿連接后的整體叫做振動子。由壓電陶瓷的壓電效應實現(xiàn)電能與機械能（聲波振動）的相互轉換，并通過聲阻抗匹配的前后輻射蓋塊進行放大的器件。 [1] 由于變幅桿是一個無源器件，它本身不產生振動，只是將輸入的振動改變振幅后再傳遞出去，完成了阻抗變換。超聲波換能器在電場激勵下能產生有規(guī)律的振動，但是振幅一般在10μm左右，這樣的振幅要直接完成焊接和加工工序是不夠的。因此換能器連接合理設計的變幅桿后，超聲波的振幅可以在很大的范圍內變化，只要材料強度足夠，振幅可以超過100μm。變幅桿在做縱向伸縮振動時，其中間的某橫截面左右兩邊的質點運動方向剛好相反，相當于存在一個相對靜止的節(jié)面。這個節(jié)面叫做節(jié)點，這里也是振動子的較佳固定點，偏離這個節(jié)點固定就會降低振動子的工作效率，俗稱漏波。

換能器在清洗槽中的分布及粘結問題

 判斷粘結質量的方法之一，是在清洗槽裝水并開機工作一段時間后，測量換能器的溫升。如果在眾多的換能器中某個換能器溫升特別快，則表明該換能器可能粘結不好．因為此時聲輻射不好，電能量大部分消耗在換能器上而發(fā)熱。另一個方法是在小信號條件下逐個測量 換能器的電阻抗大小來判別粘結質量。

     目前在超聲波清洗機的性能方面還存在一些模糊的認識：認為功率越大，換能器數(shù)目越多．其性能越好，價值越高，甚至以此論價．這種認識是不全l面的． 如上述，換能器布得過密，功率密度過大，不但清洗效果不好，而且槽底易空化腐蝕．另一方面， 目前超聲波清洗機商品所標的功率大多是聲功率而不是電功率，如果所標是指消耗工頻功率，則超聲波清洗機質量的優(yōu)劣應該由效率來判斷。如果效率低，在同樣清洗效果時則耗電大，反而增加了用戶的費用。超聲清洗機的效率包括兩部分．一是超聲頻電源的效率．即輸入換能器的 高頻電功率與消耗工頻電功率之百分比；另一部分是電聲轉換效率，即進入清洗液中的聲功率與輸入換能器的電功率之百分比．目前我國在工業(yè)生產中還沒有一種簡便的方法和設備來測量電聲轉換效率。各廠家所標的超聲波清洗機的功率是含糊不清的，亟需有行業(yè)的統(tǒng)一標準．

超聲波清洗在表面處理行業(yè)的應用

　　表面處理是輕工行業(yè)的組成部分，包含機械零件電鍍、金屬和非金屬機箱柜涂覆、光學玻璃或鏡片鍍膜等，電鍍前后或涂覆前的清洗采用超聲波清洗技術已成為一種新的典型工藝，特別是軍l工電子產品中的一些多芯插座，因質量要求必須進行電鍍，而電鍍后其質量要求多芯之間必須絕緣，往往因電鍍后致使多芯間不絕緣，采用丙l酮、酒精等方法浸潤清洗后測試其阻值要求無窮大，但達不到質量要求，而采用超聲波清洗，經烘干后，則完全達到質量要求。將超聲波直接引入電鍍還可提高鍍液的勻度和鍍層的密度。

超聲波換能器學科研究的方向概述

　超聲波換能器也叫超聲波振子，是使用廣泛的能量轉換器件之一，作為能把高頻電能轉化為機械能的裝置，將輸入的電功率轉換成機械功率再傳遞出去，而它自身消耗很少的一部分功率，廣泛應用于超聲波清洗、焊接、美容、打孔、檢測等領域。

超聲波換能器學科研究的方向是，研究盡可能滿足工程實用要求的聲波阻抗、脈沖響應、頻率響應、阻抗匹配、聲學結構、換能材料及振動模式等特性，并設計和協(xié)調這些基本特性，達到電與聲之問的l佳轉換，其內容涉及到物理，化學、光學等多個方面。