تحليل و بررسي تجربي عملكرد ترانسديوسر الكترومكانيك لانگوين ناشي از خرابي پيزوالكتريك ها

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مكانيك

كارشناسي ارشد

چكيده امروزه با پيشرفتهتر شدن فنآوريهاي ساخت، استفاده از روش‌هاي جديدي همچون امواج آلتراسونيك رو به افزايش است و لذا مطالعه علمي و بهبود تجهيزات به كار رفته در آن، از اهميت ويژه برخوردار است. يك سيستم آلتراسونيك شامل ژنراتور، ترانسديوسر آلتراسونيك، بوستر يا تقويت كننده و هورن است و ميبايستي جهت تحريك اجباري، در فركانس طبيعي خود قرار گيرد يا به عبارت ديگر تحت فركانس تشديد كار كند. اتصال هركدام از المان‌هاي اين زنجير به يكديگر نبايد فركانس طبيعي مجموع را تغيير دهد. همچنين ايجاد حداكثر دامنه نوسان در خروجي هورن و تحريك رزونانسي در حيطه مهندسي بسيار مهم است و به خاطر اين مساله ابعاد و جنس تك تك قطعات بايد به گونه اي طراحي شوند كه همان مقدار يا نزديك به همان فركانس طبيعي كل سيستم آلتراسونيك را ايجاد نمايند. بنابراين در سيستمهاي آلتراسونيك جهت رسيدن به شرايط رزونانسي و حفظ اين حالت در حين كار، اهميت بسيار بالايي دارد. شرايط مختلفي وجود دارد كه مي تواند ترانسديوسر را در معرض اتلاف انرژي و توان قرار دهد كه باعث بههم خوردن كاركرد صحيح ترانسديوسر مي‌شود. يكي از اين عوامل خرابي پيزوالكتريكها ميباشد كه تاثير قابل توجهي در كاركرد ترانسديوسر و ارتعاشات و فركانس آنها دارد. در اين پژوهش دپلاريزه شدن پيزوالكتريكها به عنوان خرابي مورد نظر مورد بررسي قرار مي-گيرد كه اين خرابي ميتواند تاثير بهسزايي در دامنه نوساني نوك بوستر بگذارد. همچنين قطعات استفاده شده در اين پژوهش، چهار عدد پيزوالكتريك (pzt8) يك قطعه پشت بند از جنس فولاد (st304)، هفت عدد الكترود از جنس مس دو عدد عايق پليمري (مايلار)، قطعه تطبيق استوانهاي از جنس (al7075) و بوستر فولادي (mo40) ميباشد. هدف از انجام اين پروژه، اندازه‌گيري دقيق خروجي ژنراتور با استفاده از اسيلوسكوپ، همچنين اندازهگيري ولتاژ و جريان در توان‌هاي مختلف با ترانسديوسر و ژنراتور مدنظر ميباشد. همچنين تاثير دپلاريزه شدن هر يك از پيزوالكتريك‌ها بر عملكرد ترانسديوسر و تاثير آن در دامنه خروجي ترانسديوسر بدون هورن بررسي شده است. خرابي پيزوالكتريكها و تاثير آن در عملكرد و فركانس ژنراتور و همچنين دامنه ارتعاشي توليد شده نيز در ترانسديوسر مورد بررسي قرار گرفته است. از نتايج اين پاياننامه ميتوان به يافتن مقادير الكترونيكي و دامنه ارتعاشي به دست آمده در ترانسديوسر متصل به بوستر (بدون هورن) و تاثير خرابي هر پيزوالكتريك ديپلاريزه شده و تاثير آن در عملكرد دستگاه اشاره كرد. همچنين 8 حالت تركيب ممكن براي كاركرد ترانسديوسر در شرايط رزونانس بررسي ميشود.

224664

طراحي كاربردي

فني مهندسي گلپايگان

دانشگاه صنعتي اصفهان