隨著我國(guó)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(dòng)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(duì)其整體性能進(jìn)行合理評(píng)價(jià)對(duì)于提高功率超聲加工的效率有重要意義。目前對(duì)功率超聲振動(dòng)設(shè)備的性能評(píng)價(jià)沒有一個(gè)合理的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于不同的超聲波振子向來都是依靠手感、憑借經(jīng)驗(yàn)來使用。本文從聲場(chǎng)測(cè)量技術(shù)出發(fā),針對(duì)功率超聲振動(dòng)設(shè)備的性能評(píng)價(jià)展開研究,通過設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)聲場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)對(duì)功率超聲振動(dòng)設(shè)備的性能進(jìn)行評(píng)價(jià),針對(duì)功率超聲振動(dòng)設(shè)備創(chuàng)造性的提出了聲場(chǎng)強(qiáng)度、聲場(chǎng)均勻度兩項(xiàng)重要的性能評(píng)價(jià)指標(biāo),旨在對(duì)超聲波振動(dòng)設(shè)備輻射強(qiáng)度和均勻性進(jìn)行評(píng)價(jià),對(duì)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(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)主要由聲強(qiáng)測(cè)量?jī)x表和超聲測(cè)量傳感器構(gòu)成。系統(tǒng)采用定制超聲波感器對(duì)超聲場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行采集,先經(jīng)過模擬電路對(duì)接收到的信號(hào)波形進(jìn)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(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,通過數(shù)字濾波算法和測(cè)量算法計(jì)算出聲強(qiáng)和頻率等信息。系統(tǒng)在人機(jī)交互設(shè)計(jì)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(chǎng)的良好交互。在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和通信方面,支持大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(duì)象接觸進(jìn)行功率超聲加工。在某些特殊的超聲加工場(chǎng)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(diǎn)[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(dòng)設(shè)備在上一小節(jié)提到，超聲振動(dòng)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(jī)械振動(dòng)。本小節(jié)對(duì)超聲振動(dòng)設(shè)備做詳細(xì)介紹和分析。2.3.1 超聲振動(dòng)設(shè)備組成超聲振動(dòng)系統(tǒng)作為直接與負(fù)載接觸的實(shí)體，在整個(gè)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(hù)外殼等，能長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的超聲波振子一般會(huì)在頂部安裝有風(fēng)扇用來輔助散熱。超聲振動(dòng)設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意如圖 2.3 所示。下面針對(duì)超聲波振子的三大核心部分做詳細(xì)介紹。

圖 3.1 標(biāo)準(zhǔn)水聽器實(shí)物圖和結(jié)構(gòu)示意圖另一類是對(duì)聲場(chǎng)做一般測(cè)量的測(cè)量水聽傳感器。標(biāo)準(zhǔn)水聽器和測(cè)量水聽器主要區(qū)別是在頻率特性、溫度以及時(shí)間穩(wěn)定性的不同。目前，標(biāo)準(zhǔn)水聽器價(jià)格貴，主要應(yīng)用于超高精度測(cè)量和普通測(cè)量傳感器校準(zhǔn)；測(cè)量傳感器價(jià)格相對(duì)便宜而且可以根據(jù)需求進(jìn)行定制，主要用于一般測(cè)量，在校準(zhǔn)后也可以獲得較高的量精度。超聲波測(cè)量傳感器的實(shí)物圖和結(jié)構(gòu)示意圖如圖 3.2 所示。圖 3.2 超聲波測(cè)量傳感器實(shí)物圖和結(jié)構(gòu)示意圖目前用于超聲測(cè)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(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3331769