磁致伸缩与压电陶瓷换能器的比较

2020-10-15 11:12:11

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压电技术使用锆钛酸铅制成的具有特殊电性能的晶体。在压电陶瓷换能器中，这种晶体材料在相对的面上附有两条电线，然后将晶体和布线组装在两个金属板之间的外壳中。当电流流过布线并进入晶体时，晶体会迅速改变形状并膨胀。当电流终止时，晶体返回其原始形状。使用该技术的超声换能器，以设定的频率快速循环通过晶体的电流，从而产生共振效果。

磁致伸缩超声换能器的工作原理：富铁金属在受到磁场作用时会膨胀和收缩。为了利用这种行为，将富含铁的金属芯包裹在铜线中。然后将该组件包含在一个罐中。当电流通过铜线时，金属芯会膨胀并延长。像压电换能器一样，设定频率的电流会产生谐振效果。

固定方式：使用粘合剂将压电超声换能器粘合到超声清洁器外壳上。引入压电技术时，这会产生问题，因为胶粘剂会变弱并失效。由于开发了可用于飞机行业的工程技术，该限制已不复存在。尽管重复使用，现代粘合剂仍不允许换能器附着。磁致伸缩换能器的外壳直接焊接到超声清洗器的储罐上，提供牢固，几乎不易断裂的结合。

超声波清洗的状态是在40kHz-70kHz的频率下运行，但是该过程仍可以在25kHz-170kHz的宽范围内进行。磁致伸缩超声换能器只能在高达30kHz的频率下工作，这意味着其适用用途受到极大限制。在这种情况下，磁致伸缩换能器超声清洗系统的用途是用于大型机械，这些机械具有难以去除的污染物。该过程还必须不需要清洁机械。

另一方面，压电超声换能器能够在25kHz至170kHz的整个范围内工作，从而使其用途极为多样化。磁致伸缩超声换能器必须将电能转换为磁能，然后使用它来产生机械能。整个过程会产生大量浪费的能量，通常以热能的形式浪费掉。压电陶瓷换能器能够一步将低压电流转换为机械能，从而使其效率很高。因此在消耗相同数量的电能的情况下，压电换能器可以执行更多的工作。

压电陶瓷换能器