はじめに

新しいトランスデューサを製造する場合でも、古いトランスデューサをトラブルシューティングする場合でも、テストは不可欠です。トランスデューサは複雑な電気機械デバイスであり、単純な導通チェックだけでは不十分です。このガイドでは、トランスデューサが仕様どおりに機能していることを確認するための3つのレベルのテストについて説明します。

レベル1：基本チェック（マルチメーター）

これは、現場で迅速に行うことができる最初の防衛線です。

• 静電容量（C0）： マルチメーターを使用して、電極間の静電容量を測定します。これは、圧電セラミックの状態を示します。値が予想よりも大幅に低い場合は、セラミックが割れているか、接続が切れている可能性があります。
• 絶縁抵抗： 電極と金属ケース（アース）の間の抵抗を測定します。これは無限大（開回路）である必要があります。導通がある場合は、短絡しており、使用するのは危険です。

レベル2：性能分析（インピーダンスアナライザー）

トランスデューサの「健康状態」を真に理解するには、周波数に対するインピーダンスの変化を確認する必要があります。

• 共振周波数（Fr）： インピーダンスが最小になり、電流が最大になる周波数。これがアプリケーション（例：28 kHz、40 kHz）と一致している必要があります。
• 反共振周波数（Fa）： インピーダンスが最大になる周波数。
• インピーダンス（Zr）： 共振時のインピーダンス。低いほど良い（通常は10〜50オーム）。高い値は、エネルギー損失または不適切な組み立てを示します。
• 機械的品質係数（Qm）： トランスデューサの効率の尺度。高いQmは、鋭い共振と低い損失を意味します。

レベル3：負荷テスト（実際のアプリケーション）

実験室での数値は素晴らしいですが、実際の条件下でどのように機能するかが重要です。

• 発熱： トランスデューサを30分間実行し、温度を測定します。過度の熱（60°C以上）は、効率の悪さや結合の問題を示しています。
• ノイズ： 異常な音（きしみ音、ガタガタ音）は、機械的な緩みや亀裂の兆候です。
• キャビテーション（洗浄用）： アルミホイルテストを使用して、タンク内のキャビテーションの強さと均一性を視覚的に確認します。

結論

適切なテストは、推測を排除します。基本的なマルチメーターチェックから始めて、必要に応じてより高度な分析に進んでください。

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