超声波工具头

超声波工具头是超声波设备的重要组成部件，其作用是将超声波的振动能量传递到作用对象中去。超声波工具头的形状一般为圆柱体、圆锥体或长方体等形状，其工作面基本上为顶端的端面，考虑到实际的安装使用，这类工具头的工作面一般不大，因此辐射的能力相对比较集中，可以较好的应用在超声焊接、切割等超声波传统应用方向上。但是，随着科技的不断进步，超声波已不局限于传统应用，其在液体、气体中的应用已经越来越广泛，如在乳化、分离、匀化、提取、消泡、清洗、液体雾化及加速化学反应中的应用等。在这些应用中，传统的超声波工具头存在着以下两点的不足 ，现有的超声波工具头均采用纵向振动的振动模式，这类工具头的工作面和振动方向垂直，一般头部端面振动幅度 大，侧面几乎没有辐射，这大的限制了超声波工具头的辐射面积。然而，超声波在液体或气体中的应用，辐射面往往越大越好，辐射面越大，说明受到超声作用的液体越多，作用效果就更明显。其次，由于现有超声波工具头的辐射面单一，辐射声能时有着强的指向性，在容器中工作时，往往导致容器中的声强不均匀，即面向工具头辐射面的声强强，而背向工具头辐射面的声强就很弱。一般超声波在气体或液体中的应用，往往希望声强越均匀越好，虽然目前通过设计上的改良已经设计出一些多辐射面的超声波工具头，但其本质依然是纵向振动，声强均匀性依然不理想。从超声波原理上说，大功率超声波设备主要是通过纵向振动的方式实现能量的传递，虽然纵向振动聚能效果好，但辐射面单一，往往无法满足对液体或气体辐射超声波的要求。若将纵向振动的辐射面扩大，其振动效率就会降低，一般纵向振动的辐射面直径不大于该频率下纵波波长的1/2。

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