超聲波變幅桿的相關(guān)介紹

　　超聲波變幅桿也叫超聲波調(diào)幅器。在超聲技術(shù)中非常重要，尤其是在高聲強(qiáng)超聲設(shè)備的振動系統(tǒng)中。

　　超聲波變幅桿的作用是放大機(jī)械振動的質(zhì)點(diǎn)位移或速度，或?qū)⒊暡芰考性谝粋€(gè)小區(qū)域，即聚能。我們知道，在20kH范圍內(nèi)，超聲換能器輻射面的振動幅度只有幾微米。但在高聲強(qiáng)的應(yīng)用中，如超聲加工、超聲焊接、超聲金屬成形(包括飛絲和超聲冷拉管的鉚接等)以及一些超聲外科設(shè)備和超聲疲勞試驗(yàn)應(yīng)用中，輻射面的振動幅度一般需要幾十到幾百微米。因此，必須將超聲波變幅桿連接到換能器的端面，以放大機(jī)械振動幅度。此外，超聲波變幅桿還可以作為機(jī)械阻抗變換器，匹配換能器與聲學(xué)負(fù)載之間的阻抗，使超聲能量可以有效地從換能器傳遞到負(fù)載。

　　超聲波變幅桿性能可以用很多參數(shù)來描述。實(shí)際應(yīng)用中常用的有:共振頻率、放大系數(shù)、形狀因數(shù)、輸入力阻抗和彎曲剛度等。放大系數(shù)是指變幅桿工作在共振頻率時(shí)，輸出端與輸入端之間的質(zhì)點(diǎn)位移或速度振幅之比;形狀因子是衡量變幅桿振動速度的指標(biāo)之一。它只與變幅桿的幾何形狀有關(guān)。數(shù)值越大，可以達(dá)到的振動速度越大。輸入力阻抗定義了輸入力與粒子振動速度的復(fù)比值。在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常要求輸入力的阻抗隨頻率和負(fù)載變化較小。彎曲剛度是彎曲柔度的倒數(shù)。變幅桿越長，彎曲柔度越大，這在許多實(shí)際應(yīng)用中需要避免。彎曲剛度也與變幅桿的幾何形狀有關(guān)。

　　在超聲波焊接的應(yīng)用中，人們根據(jù)實(shí)際需要開發(fā)了各種類型的變幅桿。簡單而常用的幅度變換器有指數(shù)、懸鏈線、階梯和圓錐幅度變換器。這類變幅桿稱為單一變幅桿。此外，為了改善變幅桿的一些性能，例如增加形狀因子和放大因子，已經(jīng)開發(fā)了各種組合變幅桿，它們由兩個(gè)以上不同形狀的桿組成。在實(shí)際應(yīng)用中，也有一些組合系統(tǒng)與幾個(gè)單一變幅桿級聯(lián)工作，這是另一個(gè)問題。除了上面提到的變幅桿之外，在一些應(yīng)用中，有時(shí)還需要一些非桿式的振幅轉(zhuǎn)換器，形狀為圓盤形或矩形，我們稱之為變幅桿。有些變幅桿不僅有改變振動幅度的功能，還有改變振動方向的功能。