夹心式压电陶瓷功率超声换能器的优化设计

对夹心式压电陶瓷功率超声换能器的优化设计进行了探讨。分析了一种压电陶瓷中间带有厚电极的夹心式换能器的频率特性及其机电转换性能,得出了金属厚电极的几何尺寸对换能器振动性能的影响。探讨了换能器中压电陶瓷片的位置和几何尺寸对换能器的共振频率、反共振频率和有效机电耦合系数的影响,并得出了一些有利于夹心式换能器优化设计的结论。

夹心式压电陶瓷超声换能器的非线性研究进展

夹心式压电陶瓷超声换能器是目前大功率超声设备中应用最广的一种换能器,其在大功率工作状态下会呈现出明显的非线性特征。综述了夹心式压电陶瓷超声换能器非线性方面的研究进展。首先介绍了国内外在压电陶瓷非线性方面的重要理论及实验研究成果,着重阐述了大功率领域常用的硬压电陶瓷的非线性研究工作,其次对夹心式压电陶瓷超声换能器的结构及工艺所引起的非线性进行了简要分析和论述,最后介绍了夹心式压电陶瓷超声换能器非线性建模方面的研究进展。

夹心式径向复合压电超声换能器

对夹心式径向复合压电换能器径向振动特性进行了研究。该换能器由弹性内芯、预应力金属管及柱面压电陶瓷晶堆径向复合而成.利用机电类比法,得到了换能器的径向振动等效电路及频率方程。探讨了换能器第1、2阶径向共振频率及有效机电耦合系数与其几何尺寸的关系。研究表明,换能器第1阶径向共振频率随其内芯内径及预应力管壁厚度增大而降低;第2阶共振频率随内芯内径增大存在极小值,但随预应力管壁厚度增大单调下降。此外,采用第2阶径向共振模式能获得较高的有效机电耦合系数,并且压电陶瓷处于位移节线时,换能器有效机电耦合系数达极大值。对换能器共振频率的测试与有限元仿真表明。理论与实验及仿真结果符合较好。

径向极化压电陶瓷长圆管复合超声换能器的径向振动

提出了一种圆管式径向复合压电陶瓷换能器,并对其径向振动特性进行了分析。该换能器由径向极化的压电陶瓷圆管以及金属外圆管组成。利用解析法得出了金属圆管以及具有任意壁厚的径向极化压电陶瓷圆管径向振动的机电等效电路。基于金属圆管与压电圆管的机械边界条件,得出了换能器的六端机电等效电路。在此基础上得出了换能器共振及反共振频率方程的解析表达式,给出了换能器的共振及反共振频率与其几何尺寸之间的依赖关系。利用数值方法对换能器的径向振动特性进行了模拟及仿真,并与解析结果进行了比较。最后,设计并加工了一些径向复合管式压电陶瓷换能器,利用精密阻抗分析仪对其共振及反共振频率进行了实验测试。研究结果表明,利用解析理论得出的换能器共振及反共振频率与数值模拟结果以及实验测试结果符合很好。

夹心式径向振动压电陶瓷超声换能器

功率超声换能器在功率超声技术中，是一个至关重要的部分，因为它决定了超声设备的性能。在传统的功率超声技术中，一般是使用夹心式一维纵向振动超声换能器，它具有功率大、效率高等优点。但是，由于设计理论的限制，

二分之一波长大功率夹心式压电陶瓷换能器的设计与仿真验证

在功率超声领域,夹心式压电陶瓷换能器以其出色的频率特性和机电转换性能得到了最为广泛的应用。以实际工程为例,对于给定工作频率的二分之一波长大功率夹心式压电陶瓷换能器,进行设计与参数计算。完成计算后,通过ANSYS有限元分析软件,对计算结果进行仿真及验证。

超声耦合无线电能传输用发射换能器优化设计

针对超声耦合无线电能传输系统研究的需要,对水下超声耦合无线电能传输系统发射换能器进行选型,确定换能器类型及工作频率。基于夹心式纵振压电换能器一维设计理论对发射换能器进行优化设计,在深入分析圆锥形前盖板延展系数对换能器振速比和等效机电耦合系数影响的基础上,选取的延展系数能同时兼顾换能器振速比和等效机电耦合系数均为较优值,并据此进一步确定换能器全部结构尺寸。实际测试结果表明,试制的发射换能器实际谐振频率为38.552 kHz,等效机电耦合系数为0.149,满足实际需要。

直线超声电机发展概况与微小型化问题探讨

综述了直线超声电机的发展概况、性能特点、应用前景和存在问题.以V形直线超声电机为例,在介绍其结构、工作原理、性能特点的基础上,提出超声电机微小型化的思路和要求.指出超声电机微型化并保证综合性能的关键是研发高性能的层叠式压电陶瓷作动器,同时阐述了各种压电陶瓷低温烧结工艺及其优缺点.最后,介绍了自行研制的低温共烧层叠式压电陶瓷作动器及基于该种压电陶瓷的V形直线超声电机的性能与特点.

磁致伸缩式与压电陶瓷式超声牙周治疗仪对慢性牙周炎治疗效果观察

目的:观察磁致伸缩式与压电陶瓷式超声牙周治疗仪对慢性牙周炎的治疗效果。方法:选取2016年5月~2017年6月我院收治的200例慢性牙周炎患者,采用抽签分组方式分为对照组和观察组各100例,观察组实施磁致伸缩式超声牙周治疗仪治疗,对照组采用压电陶瓷式超声牙周治疗仪治疗,对比两组治疗效果。结果:治疗过程中,观察组VAS评分显著低于对照组(P<0.05);观察组总有效率为98.00%,显著高于对照组的81.00%(P<0.05);观察组PLI、BOP、PD、AL等指数均显著低于对照组(P<0.05)。结论:磁致伸缩式超声对慢性牙周炎治疗优势显著,可提高有效率、降低疼痛程度、改善牙周指数,促进慢性牙周炎患者早期康复,值得推广运用。

不同方式超声洁牙后致牙本质敏感情况分析

目的:比较磁致伸缩式、压电陶瓷式超声洁牙致牙本质敏感情况,探讨减轻牙本质敏感症状方式。方法:随机选取来我社区就诊的牙龈炎患者40例作为观察对象,随机分为对照组采用压电陶瓷式超声洁牙,配合脱敏糊剂抛光,术后采用脱敏牙膏刷牙,观察组则应用磁致伸缩式超声洁牙配合脱敏糊剂抛光,术后采用脱敏牙膏刷牙。坚持对两组患者进行随访,分别于不同时间点对患者临床治疗效果相关指标进行统计分析。结果:明确分组与治疗措施后,在治疗前两组患者间菌斑指数(PI)经统计无差异性,P >0.05。但各组治疗后较自身治疗前PI均显著降低,P<0.05,存在显著差异性。洁牙时间两组间无差异无统计学意义;观察组洁治过程中给患者带来的牙齿敏感症状要明显轻于对照组,牙齿敏感持续时间短于对照组,有显著差异性,P<0.05,存在统计学意义。结论:磁致伸缩式超声洁牙后牙本质敏感症状轻,较压电陶瓷式超声洁牙更为舒适无痛,值得进一步推广与应用。

超精密切削用刀具超声激振机构的设计

该文设计一种基于夹心式压电陶瓷结构的刀具超声激振机构,用于超声振动辅助金刚石刀具进行超精密切削。通过分析超精密切削技术需求,提出了激振机构结构设计方案,进行了解析设计和有限元仿真分析,制作出激振机构,进行了性能测试,并开展了超声振动辅助切削的可行性实验。研制的激振机构可实现频率42.0kHz、振幅峰峰值8μm的超声激振,并在超声振动辅助金刚石刀具超精密切削中表现出良好效果,切削模具钢工件端面达到表面粗糙度Ra 0.018～0.05μm。

磁致伸缩综合治疗仪治疗慢性牙周炎的疗效分析

目的:探讨磁致伸缩综合治疗仪治疗慢性牙周炎的疗效。方法:选取2018年4月~2019年1月本院收治的慢性牙周炎患者60例,随机分为两组,对照组使用压电陶瓷式超声龈下洁治器治疗牙周炎,研究组应用磁致伸缩综合治疗仪治疗。结果:两组治疗前GI、PD及BOP阳性率的差异无统计学意义(P>0.05);治疗后3个月两组GI、PD及BOP阳性率均显著低于治疗前,差异均有统计学意义(P<0.05);两组治疗后3个月各指标的差异无统计学意义(P>0.05);研究组的VAS值低于对照组(P<0.05)。结论:慢性牙周炎的治疗过程当中,磁致伸缩综合治疗仪的治疗效果理想。