隨著我國工業(yè)技術(shù)水平的提高,功率超聲加工技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)中。功率超聲振動設(shè)備（超聲波振子）作為超聲加工設(shè)備的重要組成部分,如何對其整體性能進行合理評價對于提高功率超聲加工的效率有重要意義。目前對功率超聲振動設(shè)備的性能評價沒有一個合理的評價標準,對于不同的超聲波振子向來都是依靠手感、憑借經(jīng)驗來使用。本文從聲場測量技術(shù)出發(fā),針對功率超聲振動設(shè)備的性能評價展開研究,通過設(shè)計實現(xiàn)聲場測量系統(tǒng)對功率超聲振動設(shè)備的性能進行評價,針對功率超聲振動設(shè)備創(chuàng)造性的提出了聲場強度、聲場均勻度兩項重要的性能評價指標,旨在對超聲波振動設(shè)備輻射強度和均勻性進行評價,對不同超聲波振子的性能劃分和科學(xué)使用提供依據(jù)。超聲波聲場測量系統(tǒng)主要由聲強測量儀表和超聲測量傳感器構(gòu)成。系統(tǒng)采用定制超聲波感器對超聲場信號進行采集,先經(jīng)過模擬電路對接收到的信號波形進行調(diào)整和濾波處理,然后用主控芯片STM32F407的高速A/D模塊進行模數(shù)轉(zhuǎn)換,通過數(shù)字濾波算法和測量算法計算出聲強和頻率等信息。系統(tǒng)在人機交互設(shè)計上,使用液晶顯示屏和薄膜按鍵滿足在復(fù)雜工業(yè)現(xiàn)場的良好交互。在數(shù)據(jù)存儲和通信方面,支持大容量數(shù)據(jù)存儲和串口通信功能。... 

【文章來源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

空化效應(yīng)示意圖

具頭部分放置在反應(yīng)釜中與加工對象接觸進行功率超聲加工。在某些特殊的超聲加工場合下反應(yīng)釜還有冷卻循環(huán)系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)等。一般超聲波反應(yīng)釜應(yīng)具有耐高溫、耐腐蝕、無環(huán)境污染、使用方便等特點[45]，按材質(zhì)分有不銹鋼反應(yīng)釜、玻璃反應(yīng)釜、塑料反應(yīng)釜等。2.3 超聲波振動設(shè)備在上一小節(jié)提到，超聲振動系統(tǒng)是超聲加工設(shè)備的重要組成部分，其主要作用是將超聲波發(fā)生器輸出的高頻電流轉(zhuǎn)化為超聲波振子工具頭部分的機械振動。本小節(jié)對超聲振動設(shè)備做詳細介紹和分析。2.3.1 超聲振動設(shè)備組成超聲振動系統(tǒng)作為直接與負載接觸的實體，在整個超聲加工設(shè)備中具有核心地位。它的核心部分由超聲波換能器、超聲波變幅桿以及超聲波工具頭組成。另外，在特定的反應(yīng)釜上，為了固定和安全通常還有法蘭和保護外殼等，能長時間運行的超聲波振子一般會在頂部安裝有風(fēng)扇用來輔助散熱。超聲振動設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意如圖 2.3 所示。下面針對超聲波振子的三大核心部分做詳細介紹。

圖 3.1 標準水聽器實物圖和結(jié)構(gòu)示意圖另一類是對聲場做一般測量的測量水聽傳感器。標準水聽器和測量水聽器主要區(qū)別是在頻率特性、溫度以及時間穩(wěn)定性的不同。目前，標準水聽器價格貴，主要應(yīng)用于超高精度測量和普通測量傳感器校準；測量傳感器價格相對便宜而且可以根據(jù)需求進行定制，主要用于一般測量，在校準后也可以獲得較高的量精度。超聲波測量傳感器的實物圖和結(jié)構(gòu)示意圖如圖 3.2 所示。圖 3.2 超聲波測量傳感器實物圖和結(jié)構(gòu)示意圖目前用于超聲測量的傳感器主要是用 PZT 壓電陶瓷或 PVDF 壓電薄膜材作為敏感元件制作的壓電型水聽器。敏感材料被切割成圓片放著在金屬外殼的

【參考文獻】：
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本文編號：3331769