超声波振动子

超声波振动子又称超声波振子，将换能器与变幅杆连接后的整体叫做振动子。由压电陶瓷的压电效应实现电能与机械能（声波振动）的相互转换，并通过声阻抗匹配的前后辐射盖块进行放大的器件。 [1] 由于变幅杆是一个无源器件，它本身不产生振动，只是将输入的振动改变振幅后再传递出去，完成了阻抗变换。超声波换能器在电场激励下能产生有规律的振动，但是振幅一般在10μm左右，这样的振幅要直接完成焊接和加工工序是不够的。因此换能器连接合理设计的变幅杆后，超声波的振幅可以在很大的范围内变化，只要材料强度足够，振幅可以超过100μm。变幅杆在做纵向伸缩振动时，其中间的某横截面左右两边的质点运动方向刚好相反，相当于存在一个相对静止的节面。这个节面叫做节点，这里也是振动子的较佳固定点，偏离这个节点固定就会降低振动子的工作效率，俗称漏波。

超声波换能器，包括外壳(1)、匹配层即声窗(2)、压电陶瓷圆盘换能器(3)、背衬(4)、引出电缆(5)，其特征在于它还包括Cymbal阵列接l收器，它由引出电缆(6)、8～16只Cymbal换能器(7)、金属圆环(8)、(9)和橡胶垫圈(10) 组成；Cymbal阵列接l收器位于圆盘式压电换能器3之上；压电陶瓷圆盘换能器用作基本的超声波换能器，由它发射和接收超声波信号；Cymbal阵列接l收器位于圆盘式压电换能器之上，作为超声波接l收器，用于接收圆盘换能器频带之外的多l普勒回波信号。主要适用与超声波塑料焊接机、超声波金属焊接机，超声波清洗机，气相机，三氯机等。

超声波换能器应用

超声波焊接

超声波焊接有超声波金属焊接和超声波塑料焊接两大类。其中超声波塑料焊接技术已获得较为普遍的应用。它是利用换能器产生的超声振动, 通过上焊件把超声振动能量传送到焊区。由于焊区即两焊件交界处声阻大, 所以会产生局部高温使塑料熔化, 在接触压力的作用下完成焊接工作。超声塑料焊接可方便焊接其他焊接法无法焊接的部位。另外, 还节约了塑料制品昂贵的模具费, 缩短了加工时间, 提高了生产效率, 有经济、快速和可靠等特点。

超声波换能器指向性因素特性介绍

一般情况下，要求所使用的超声波换能器有尖锐的指向性，就象使用聚光手电筒照明，这样有利于集中发射能量，在接收时能获得较高的信噪比，也有利于对检测目标的***评定。超声波换能器的指向性与其辐射面尺寸、结构、工作频率和传声介质特性等相关，通常可用指向性因素来反映超声波换能器的指向性：

　对于发射超声波换能器，所谓指向性因素是指在发射声束的主轴线声压上，远离发射超声波换能器的某一定点处某频率的均方声压与通过该点和换能器同心的球面上某点同一频率的均方声压之比。对于接收超声波换能器，则是指沿换能器主轴线传来某频率声波所产生的电动势平方值与频率相同、方均根声压相同的扩散声场所产生的电动势平方值之比。

　　超声波换能器指向性因素也可以用分贝(dB)表示，这是称为指向性指数，它等于指向性因素的常用对数乘10。对于发射换能器，指向性指数也可称作指向性增益。