ความสม่ำเสมอของแอมพลิจูดของตัวแปลงสัญญาณคืออะไร?

แนะนำ

 

ความสม่ำเสมอของแอมพลิจูด (มักจะเป็นเพียง "ความสม่ำเสมอ") เป็นการวัดการเปลี่ยนแปลงของแอมพลิจูดบนพื้นผิวที่กำหนด

 

ต้องการคันแอมพลิจูดแบบครบวงจร

 

ตัวอย่างเช่นในแอปพลิเคชั่นการเชื่อมพลาสติกอัลตราโซนิกมีการเชื่อมแบบหนาและยืดหยุ่นมากสองเส้นเข้าด้วยกัน เพื่อเชื่อมอย่างสม่ำเสมอไปตามข้อต่อจะต้องส่งพลังงานอัลตราโซนิกจำนวนเท่ากันไปยังแต่ละจุดตามรอยเชื่อม เนื่องจากการถ่ายโอนพลังงานเป็นฟังก์ชั่นของแอมพลิจูดของแอมพลิจูดของแอมพลิจูดก้านการถ่ายโอนพลังงานเท่ากันต้องใช้แอมพลิจูดของแอมพลิจูดที่เท่ากันในแต่ละตำแหน่งที่แท่งแอมพลิจูดสัมผัสกับแถบ หากแอมพลิจูดของพื้นผิวก้านแอมพลิจูดไม่สม่ำเสมอบางส่วนของข้อต่ออาจมีรอยเชื่อมไม่เพียงพอในขณะที่คนอื่น ๆ อาจมีรอยเชื่อมมากเกินไป ดังนั้นความสม่ำเสมอของแอมพลิจูดบนพื้นผิวของคันโยกแอมพลิจูดจึงเป็นการพิจารณาที่สำคัญในการออกแบบคันโยกแอมพลิจูด (หมายเหตุ: ปัจจุบันการสนทนานี้จะ จำกัด อยู่ที่ความสม่ำเสมอของพื้นผิวแตรอย่างไรก็ตามความสม่ำเสมอของแอมพลิจูดของพื้นผิวสกรูก็มีความสำคัญเช่นกันและจะกล่าวถึงในภายหลัง)

ข้อกำหนดความสม่ำเสมอที่แม่นยำจะขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชัน พลาสติกแข็งสามารถทนต่อแท่งแอมพลิจูดที่ไม่สม่ำเสมอในระดับหนึ่ง นี่เป็นเพราะพลาสติกแข็งสามารถส่งพลังงานอัลตราโซนิกไปยังพื้นที่ร่วมที่อยู่ติดกันทำให้เกิดการกระจายพลังงานที่สม่ำเสมอมากขึ้นตามข้อต่อ นอกจากนี้พลาสติกแข็งช่วยให้การเชื่อมต่อ (ผู้อำนวยการพลังงาน) บางครั้งชดเชยความสม่ำเสมอของก้านแอมพลิจูดไม่เพียงพอ ในที่สุดแอพพลิเคชั่นการเชื่อมพลาสติกจำนวนมากนั้นต้องการความแข็งแรงในการเชื่อมโดยเฉลี่ยเท่านั้นเท่านั้น

 

 

เมื่อต้องการความสม่ำเสมอสูง:

1. ปิดผนึก ซีลสุญญากาศต้องการความแข็งแรงของพันธะที่เพียงพอตลอดทั้งรอบ แตรที่เป็นเอกภาพเพิ่มโอกาสแห่งความสำเร็จ

2. แอปพลิเคชันฟิล์มบาง เมื่อการเชื่อมฟิล์มบาง ๆ (เช่นผ้าเส้นใยสังเคราะห์) ฟิล์มมีความยืดหยุ่นเกินกว่าที่จะส่งพลังงานอัลตราโซนิกไปยังพื้นที่ที่อยู่ติดกัน นอกจากนี้ภาพยนตร์เรื่องนี้ไม่สามารถออกแบบโดยความร่วมมือกับผู้กำกับพลังงาน ดังนั้นความรับผิดชอบอย่างเต็มที่สำหรับการเชื่อมที่เหมาะสมอยู่กับหัวเชื่อม (สมมติว่าการติดตั้งได้รับการออกแบบอย่างถูกต้อง)

3. คันโยกแอมพลิจูดคอมโพสิต ก้านแอมพลิจูดคอมโพสิตประกอบด้วยก้านแอมพลิจูดของแม่ที่เชื่อมต่อกับก้านแอมพลิจูดแหลม หากคันแอมพลิจูดของแม่ไม่มีแอมพลิจูดพื้นผิวสม่ำเสมอคันโยกแอมพลิจูดปลายจะโค้งงอ สิ่งนี้สามารถนำไปสู่ความล้มเหลวของความเหนื่อยล้าของแท่งแอมพลิจูดปลาย, ปัญหาการเชื่อมต่อระหว่างปลายและก้านแอมพลิจูดของแม่, ความผิดพลาดในการดัดงอของตัวแปลง, ปัญหาการกำทอนที่ผิดพลาดและการเชื่อมที่ไม่ดี

4. ขั้วต่อแอมพลิจูดสูง เมื่อข้อต่อทำงานที่แอมพลิจูดสูงอาจลดลงเนื่องจากการเคลื่อนไหวของไมโครที่อินเตอร์เฟสติดต่อ ซึ่งจะส่งผลให้เกิดการสร้างความร้อนและการสูญเสียพลังงานที่สูงขึ้น หากปัญหารุนแรงข้อต่ออาจติดอยู่ หากข้อต่อมีแอมพลิจูดสูงและความสม่ำเสมอของคันโยกแอมพลิจูดบนข้อต่อนั้นไม่ดีปัญหานี้จะเลวร้ายยิ่งขึ้น

 

เหตุผลที่ไม่สม่ำเสมอ

แอมพลิจูดที่ไม่สม่ำเสมอนั้นเกิดจากการมีเพศสัมพันธ์ปัวซองดังนั้นเมื่อผู้สะท้อนเสียงสั่นสะเทือนตามยาวมันจะ "หายใจ" ด้านข้าง อย่างไรก็ตามการหายใจนี้ไม่สม่ำเสมอตามความยาวของ resonator - นั่นคือปริมาณการหายใจสูงที่สุด ณ จุดที่มีความเครียดสูงสุด (ความเครียด) ดังนั้นสำหรับ resonators ที่ไม่ได้ฟอร์มการหายใจจะสูงที่สุดที่โหนดและต่ำสุด (ใกล้ศูนย์) ที่เอาต์พุตและพื้นผิวอินพุต การกระจายการหายใจที่ไม่สม่ำเสมอนี้นำไปสู่ความกว้างของใบหน้าที่ไม่สม่ำเสมอ เอฟเฟกต์นี้แสดงในรูปต่อไปนี้

 

 

ปริมาณการหายใจขึ้นอยู่กับสามปัจจัย

 

1. อัตราส่วนของปัวซอง- วัสดุที่มีอัตราส่วนของปัวซองสูงหายใจได้มากขึ้นส่งผลให้ความสม่ำเสมอของแอมพลิจูดลดลง

2. ความยาวคลื่นเส้นละเอียด- วัสดุที่มีความยาวคลื่นสั้น (ความเร็วคลื่นต่ำ) มีความเครียดมากขึ้นที่แอมพลิจูดที่กำหนดส่งผลให้การหายใจมากขึ้น

3. มิติแนวนอน- resonator ที่มีความกว้างความหนาหรือเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่กว่าจะหายใจได้มากกว่าตัวสะท้อนทินเนอร์

ปัจจัยแรกขึ้นอยู่กับวัสดุเท่านั้น ปัจจัยที่สองขึ้นอยู่กับวัสดุ (ความเร็วคลื่น) และความถี่ ปัจจัยที่สามขึ้นอยู่กับการออกแบบ resonator รูปร่างเรียวของตัวเรโซเนเตอร์สามารถกำหนดได้โดยการรวมปัจจัยที่สองและสามเข้าด้วยกัน

สำหรับ resonators ที่ไม่ได้ฟอร์มมิติด้านข้างคือเส้นผ่านศูนย์กลาง ดังนั้นเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางของ resonator เท่ากับครึ่งความยาวคลื่นของเส้นบางความยาวเรียวคือ 1 0

ความยาวคลื่นเป็นสัดส่วนผกผันกับความถี่ ดังนั้นหากมิติด้านข้างของ resonator ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง resonator อาจปรากฏบางที่ 20 kHz แต่อาจปรากฏ "แข็งแกร่ง" ที่ 40 kHz (ไม่มีค่าเพรียวบางที่เฉพาะเจาะจงในการพิจารณา Resonator ที่แข็งแกร่ง)

 

ดังนั้นเพื่อลดการหายใจและปรับปรุงความสม่ำเสมอ --

 

1. เรโซเนเตอร์ควรเรียว (ความยาวคลื่นยาวและมิติด้านข้างขนาดเล็ก)

2. วัสดุ resonator ควรมีอัตราส่วนของปัวซองต่ำ

ตารางและแผนภูมิต่อไปนี้แสดงให้เห็นถึงผลกระทบของฮอร์นที่ยังไม่ได้ใช้งาน 20 kHz Ø 125 มม. ทำจากวัสดุอะคูสติกทั่วไป (อลูมิเนียมไทเทเนียมและเหล็ก) และวัสดุสองชนิดที่ค่อนข้างรุนแรง (อลูมิเนียมเบริลเลียมคอมโพสิตและทองเหลือง)

 

ตารางหมายเหตุ:

 

1. คันโยกแอมพลิจูดไม่ได้รูปและไม่มีสกรู

2. ตารางต่อไปนี้ให้ข้อมูลเพิ่มเติมจากตารางก่อนหน้า โปรดทราบว่าคุณสมบัติของวัสดุสากลใช้สำหรับอลูมิเนียมไทเทเนียมและเหล็ก

 

3. การคำนวณความเร็วคลื่นเส้นละเอียดคือ

4. ความยาวการปรับแต่งที่กำหนดนั้นใช้ได้กับฮอร์นที่ไม่มีรูปร่าง 20 kHz Ø 125 มม.

5. แอมพลิจูดรัศมีสูงสุดเกิดขึ้นที่โหนด ค่าของมันเกี่ยวข้องกับแอมพลิจูดตามแนวแกนที่กึ่งกลางของพื้นผิวก้านแอมพลิจูด