双换能器悬浮传输装置的有限元分析

发布时间：2021-08-26 10:25

　　在微装配、生物工程、制药等领域,悬浮技术因其具有非接触、微重力、可操控等特性成为一项重要的应用技术。由于声悬浮技术对被悬浮物体没有电磁学性质上的特殊要求,悬浮较稳定且容易控制,因而在各种悬浮技术中倍受青睐。对一种基于双换能器的超声悬浮传输装置进行有限元分析,明确该装置进行超声悬浮传输的机理,分析换能器与反射面之间的距离和换能器振速对传输过程的影响,并基于分析结果,提出一种操控颗粒进行水平悬浮传输的方法。 

【文章来源】：黑龙江工程学院学报. 2020,34(03)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

超声悬浮装置声场内无量纲时间声平均势分布

值得一提的是，当H=9mm(H/λ=0.529）时，悬浮点并不处于1号换能器LPT1的上方，而是位于2号换能器LPT2的上方。图5给出了在vLPT1=1m/s,vLPT2=0,S=1,H/λ从0.412变化到0.647时，物体悬浮位置沿x轴方向的变化情况。从图中可以看出，当H/λ取0.412～0.518或0.565～0.647时，物体的悬浮位置位于1号换能器LPT1上方，当H/λ取0.518～0.565时，样本的悬浮位置位于2号换能器LPT2上方。5 超声悬浮传输方法

由于换能器辐射面的振速与换能器的驱动信号幅值成正比，因此，图6中LPT2的振速由0增加到1m/s的过程可以通过改变换能器驱动信号幅值的方法来实现。同时，依据图6的仿真结果可知，当两个换能器辐射面的振速相等时，物体悬浮在水平方向0处，此时，若将LPT1的振速由1m/s逐渐降低至0，物体将由0处向LPT1上方移动，当LPT1的振速降为0时，物体会停留在LPT1的上方。据此，可以得到一种在H=9mm,S=1的条件下，控制样本从LPT2移动到LPT1的方法，如图7所示。图7 控制物体从LPT2移动到LPT1过程中两个LPT的振速变化

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于AD9958的双路超声电源设计[J]. 张鹏,朱晓明,李静,徐鹿眉.  黑龙江工程学院学报. 2016(04)
[2]单轴式声悬浮器的仿真与优化[J]. 张鹏,于浩洋,谢忠玉.  黑龙江工程学院学报. 2016(03)



本文编号：3364067