Czasopismo | ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA | Rocznik 2016 - zeszyt 6

Właściwości segmentowych przetworników ultradźwiękowych w funkcji temperatury

10.15199/13.2016.6.8

nr katalogowy: 99202
10.15199/13.2016.6.8

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu temperatury na parametry piezoceramicznych przetworników ultradźwiękowych dużej mocy, stosowanych w systemach zgrzewania i wycinania ultradźwiękowego. Stosunkowo silna zależność od temperatury parametrów przetwornika piezoceramicznego takich, jak częstotliwość rezonansowa, impedancja elektryczna, czy współczynnik sprzężenia elektromechanicznego, ma istotny wpływ na przebieg oraz jakość procesu technologicznego zgrzewania i wycinania ultradźwiękowego. Badania przeprowadzono dla 3 typowych w tej technologii przetworników w zakresie temperatury od 10 do 100oC. Do modelowania zależności parametrów przetwornika od temperatury wykorzystano aproksymację wielomianową. Słowa kluczowe: segmentowy, piezoceramiczny, przetwornik ultradźwiękowy, parametry, wpływ temperatury.Jednym z głównych elementów systemów zgrzewania i wycinania ultradźwiękowego [1-2] jest przetwornik elektromechaniczny dużej mocy, realizowany w praktyce w formie segmentowego przetwornika ultradźwiękowego (ang. ultrasonics Sandwich transducer), złożonego ze stosu cylindrycznych przetworników piezoceramicznych [2-5]. Z punktu widzenia zacisków wejściowych przetwornik taki jest dwójnikiem elektrycznym o module impedancji przedstawionym na rysunku 1. W procesie produkcji, pomiar i weryfikacja charakterystyki modułu impedancji elektrycznej w funkcji częstotliwości stanowią podstawę do ostatecznej oceny jakości przetwornika i zakwalifikowanie go jako spełniający wymagania. Wynika to z faktu, że źródło zasilania przetwornika, zwane generatorem ultradźwiękowym [6-7], jest współcześnie realizowane jako rezonansowy falownik napięcia, który wymaga odpowiednio dopasowanej charakterystyki impedancji obciążenia tak, aby mógł stabilizować zadany punkt pracy (np. wartość mocy czynnej). Głównie czyni to poprzez regulację nadążną częstotliwości, a w mniejszym stopniu amplitudy napięcia zasilającego przetwornik ultradźwiękowy. W zależności [...]

Bibliografia

[1] L. Książek, P. Kluk, 2010. "Wybrane zastosowania techniki ultradźwiękowej w mechatronice", Elektronika Nr 10.
[2] A. Milewski, P. Kluk, W. Kardyś, P. Kogut, 2015. "Modelling and Designing of Ultrasonic Welding Systems", Archives of Acoustics, DOI: 10.1515/aoa-2015-0011.
[3] M. Prokic, 2004. “Piezoelectric Transducers Modeling and Characterization", e-book from http://www.mpiultrasonics.com, Published in Switzerland by MPI, Copyright © by MPI.
[4] M. Radmanović, D. Mančić, 2004. "Design and modeling of the power ultrasonic transducers", e-book from http://www.mpiultrasonics. com, Published in Switzerland by MPI, Copyright © by MPI.
[5] P. Kogut, A. Milewski, P. Kluk, W. Kardyś, 2016. "Designing the 40 kHz Piezoelectric Sandwich Type Ultrasonic Transducer", Springer International Publishing, DOI: 10.1007/978-3-319- 26886-6_11.
[6] P. Kluk, P. Kogut, A. Milewski, 2011. "Automatycznie sterowany ultradźwiękowy generator mocy", Elektronika Nr 9.
[7] W. Kardyś, A. Milewski, P. Kogut, P. Kluk, 2013. "Universal Ultrasonic Generator for Welding", Acta Physica Polonica A, DOI: 10.12693/APhysPolA.124.456.
[8] T. Krajewski (red.), 1970. Zagadnienia fizyki dielektryków, praca zbiorowa, Wydawnictwa Komunikacji i Ł ączności, Warszawa.
[9] P. Kluk, P. Prystupiuk, 2008. "Wirtualny przyrząd pomiarowy do wyznaczania charakterystyk częstotliwościowych układów drgających zgrzewarek ultradźwiękowych", Elektronika Nr 12.
[10] P. Kluk, A. Milewski, W. Kardyś, P. Kogut, P. Michalski, 2013. "Measurement system for parameter estimation and diagnostic of ultrasonic transducers", Acta Physica Polonica A, DOI: 10.12693/APhysPolA.124.468.
[11] A. Milewski, J. Florkowska-Trąbińska, P. Kluk, P. Kogut, 2011. “Identyfikacja parametryczna ultradźwiękowych przetworników piezoelektrycznych", Elektronika Nr 9.
[12] A. Milewski, P. Kogut, W. Kardyś, P. Kluk, 2012. "Eksperymentalna walidacja elektromechanicznych modeli ultradźwiękowych przetworników piezoceramicznych", Elektronika Nr 8.
[13] P. Kluk, A. Milewski, "Piezoceramic transducers selection method for high power ultrasonic devices", Acta Physica Polonica A, 2015, DOI: 10.12693/APhysPolA.127.719.
[14] R. Fletcher, 2000. Practical Methods of Optimization, Wiley, Chichester .

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 99202 "Właściwości segmentowych ..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - e-zeszyt (pdf) 2016-6 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	35.00 zł

Prenumerata

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

420.00 zł

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - papierowa prenumerata roczna	528.00 zł brutto 488.89 zł netto 39.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

570.00 zł

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	636.00 zł brutto 588.89 zł netto 47.11 zł VAT (stawka VAT 8%)

636.00 zł

Zeszyt

2016-6

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma