Aflați tehnologia ultrasonică și cunoștințele despre mașina de sudat cu ultrasunete

Principiul de detectare a defectelor cu ultrasunete și testul și designul senzorului

Traductoarele cu ultrasunete, claxonul și manșoanele vocale sunt dispozitive care convertesc energia electrică în vibrații. Pentru a înțelege principiul de funcționare, se poate face o comparație între un sudor cu ultrasunete și o mașină.

Senzorul efectuează conversia energiei (ca motor), transformatorul reglează raportul dintre forță și viteză (cum ar fi o cutie de viteze), iar în cele din urmă claxonul cu ultrasunete/ultrasunete direcționează și aplică acea energie pentru a efectua munca necesară (ca o roată).

În automobile, toate componentele sistemului mecanic trebuie să fie proiectate cu armonici pentru a maximiza eficiența transferului de energie. Același lucru este valabil și pentru sistemele cu ultrasunete, totuși, în acest caz, parametrul cheie al eficienței este frecvența componentei care ar trebui să fie cât mai aproape posibil (ex. 20 kHz +/- 50 Hz).

 

(O analogie între sudarea acustică cu ultrasunete și sistemul mecanic al unei mașini. )

Funcționează

Senzorul are două frecvențe de funcționare care pot fi ușor identificate în curba impedanței sale electrice. Impedanța maximă corespunde frecvenței antirezonante (viteza maximă). Sistemul de sudura cu ultrasunete functioneaza la o frecventa antirezonanta. Impedanța minimă corespunde frecvenței de rezonanță (forța maximă). Sistemul de curățare cu ultrasunete funcționează la o frecvență de rezonanță.

(Curba de impedanță a senzorului în funcție de frecvență.)

Creșteți frecvența ultrasunetelor/claxonului:

(Reduceți lungimea electrodului/claxonului ultrasonic pentru a crește frecvența.)

Reduceți frecvența ultrasunetelor/claxonului:

(Etapa de reducere a frecvenței ultrasonice/claxonului.)

Testul senzorului

Pentru a funcționa corect, frecvența și impedanța senzorului trebuie să fie în limitele toleranței. De exemplu, pentru un sistem de sudare, frecvența ar trebui să fie cu 2,5% mai mare decât frecvența nominală de setare acustică cu o toleranță de +/- 0,25%.

Factorii determinanți ai frecvenței și impedanței sunt acuratețea dimensională a piesei, etanșeitatea aplicației, calitatea ceramicii și acordarea (similar cu cazul propagării ultrasonice).

(Frecvența și impedanța traductorului sunt determinate folosind un analizor TRZ.)

Test acustic

Frecvența și impedanța grupului acustic trebuie să fie într-un interval acceptabil. Într-un sistem de sudare, toleranța de frecvență este de ± 0,25%, de exemplu 20khz ± 50Hz.

Performanța depinde de reglarea frecvenței și de consistența dintre componente. Acest lucru se poate întâmpla atunci când se combină senzori și convertoare (unul de frecvență joasă și celălalt de frecvență înaltă) chiar și atunci când funcționează la frecvența corectă. Acest tip de problemă este detectată prin măsurarea impedanței.

(Amplitudinea vibrației acustice de sudare cu ultrasunete.)

Test ceramice piezoelectrice

Ceramica piezoelectrică este miezul senzorului și componentele cheie. Pentru aplicațiile de putere, PZT-8 și PZT-4 sunt utilizate în mod obișnuit.

Microfisurile ceramicii trebuie demonstrate înainte de reasamblare. Cu software-ul TRZ, fisurile pot fi detectate cu ușurință prin vârfuri anormale în curba de impedanță.

(Testarea ceramicii piezoelectrice cu software-ul TRZ)

Întreținere predictivă

Cu întreținerea predictivă, problemele în sistemul de ecografie pot fi ușor evitate. În general, abaterea de frecvență reprezintă uzura și problema de cuplare este reprezentată în impedanță. Aceste probleme sunt rezolvate prin restrângerea și lustruirea interfeței.

(Întreținerea predictivă a sistemelor care utilizează TRZ pentru tăiere și sudare)