超聲波流量計傳感器基本原理  十七

5. 4 復(fù)合振動模式換能器的研究

隨著超聲技術(shù)的發(fā)展, 一些新的超聲應(yīng)用技術(shù),大功率氣介超聲換能器對超聲振動能量的傳播方式及作用形式提出了不同的要求. 例如超聲旋轉(zhuǎn)加工等需要扭轉(zhuǎn)或縱- 扭復(fù)合振動模式超聲換能器; 超聲振動切削以及超聲外科手術(shù)需要彎曲以及縱- 彎復(fù)合模式超聲換能器; 超聲馬達(dá)需要縱- 扭、縱- 彎或扭- 彎復(fù)

合振動系統(tǒng). 另外, 一些傳統(tǒng)的超聲應(yīng)用技術(shù), 例如:超聲焊接、超聲疲勞實驗等, 為了提高振動能量的作用效果, 往往也需要一些復(fù)合模式的超聲振動系統(tǒng).

在有關(guān)復(fù)合模式超聲換能器的研究中, 目前的研究熱點在于如何實現(xiàn)同一換能器中不同振動模式的同頻共振、不同振動模式之間的相互影響、以及不同振動模式的負(fù)載特性和輸入阻抗特性.

另外, 在一些特殊的場合, 例如超聲拉拔金屬絲或金屬管的應(yīng)用中, 需要超大功率的超聲波. 由于現(xiàn)有的單個換能器的功率容量有限, 很難達(dá)到所需的超聲功率, 此時可以應(yīng)用大功率的超聲功率合成器 , 如R- L或L- L振動方向變換器等.  六個夾心式縱向振動換能器在圓盤的半徑方向激勵金屬圓盤( R - L 振動方向變換器) , 由于半徑和高度方向的相互耦合, 就可以把徑向振動能量變換為軸向( L方向)的能量, 從而實現(xiàn)軸向能量的大功率輸出.

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