超声波变幅杆的相关介绍

　　超声波变幅杆也叫超声波调幅器。在超声技术中非常重要，尤其是在高声强超声设备的振动系统中。

　　超声波变幅杆的作用是放大机械振动的质点位移或速度，或将超声波能量集中在一个小区域，即聚能。我们知道，在20kH范围内，超声换能器辐射面的振动幅度只有几微米。但在高声强的应用中，如超声加工、超声焊接、超声金属成形(包括飞丝和超声冷拉管的铆接等)以及一些超声外科设备和超声疲劳试验应用中，辐射面的振动幅度一般需要几十到几百微米。因此，必须将超声波变幅杆连接到换能器的端面，以放大机械振动幅度。此外，超声波变幅杆还可以作为机械阻抗变换器，匹配换能器与声学负载之间的阻抗，使超声能量可以有效地从换能器传递到负载。

　　超声波变幅杆性能可以用很多参数来描述。实际应用中常用的有:共振频率、放大系数、形状因数、输入力阻抗和弯曲刚度等。放大系数是指变幅杆工作在共振频率时，输出端与输入端之间的质点位移或速度振幅之比;形状因子是衡量变幅杆振动速度的指标之一。它只与变幅杆的几何形状有关。数值越大，可以达到的振动速度越大。输入力阻抗定义了输入力与粒子振动速度的复比值。在实际应用中，经常要求输入力的阻抗随频率和负载变化较小。弯曲刚度是弯曲柔度的倒数。变幅杆越长，弯曲柔度越大，这在许多实际应用中需要避免。弯曲刚度也与变幅杆的几何形状有关。

　　在超声波焊接的应用中，人们根据实际需要开发了各种类型的变幅杆。简单而常用的幅度变换器有指数、悬链线、阶梯和圆锥幅度变换器。这类变幅杆称为单一变幅杆。此外，为了改善变幅杆的一些性能，例如增加形状因子和放大因子，已经开发了各种组合变幅杆，它们由两个以上不同形状的杆组成。在实际应用中，也有一些组合系统与几个单一变幅杆级联工作，这是另一个问题。除了上面提到的变幅杆之外，在一些应用中，有时还需要一些非杆式的振幅转换器，形状为圆盘形或矩形，我们称之为变幅杆。有些变幅杆不仅有改变振动幅度的功能，还有改变振动方向的功能。