实验五聚胺酯橡胶的灌封工艺

校内义《水声换能器设计与制作工艺》实验导书水声程学院王文

目录1.………………1…43.………64.…5.…6.…7.…8.………209.…………2610.实…………实验一、压电陶瓷材料主要参数测试

一、实验目的掌握压电陶瓷材料性能参数的测试方法了解主要参数的计算方法。二、实验内容：1.学习实验仪器的使用；2.用“谐振-反谐振”法测试PZT-4PZT-5的主要参数；3.电容电桥测C

tg

；4.用NW1232低频频率特性测试仪测量ff；n5.用ZJ-3A型准静测量仪测量各元件值。33三、实验仪器：信号源GFG—8250A毫伏表DF2175

一台二台

型网络转接器

自制

一个低频频率特性测试仪NW1232准静态测量仪ZJ-3A电容电桥

一台一台一台四、实验原理：通过“谐振-反谐振”方法，测试压电陶瓷材料的串联谐振频率f、并联谐振频率f及等，计算出各主要参数。sps1实验仪器：五、仪器连接：六：实验方法：1.按图连接好仪器。2.打开仪器开关将样品夹到夹持架两顶尖处注意夹持力要尽量小以样品不掉下来即可，夹持点应选在样品的中心处。3.调节输入电压，测量薄圆片和薄长条片材料时，使V=1V，测量长圆柱试样时，使V=3V。

4.调节信号频率，按测量参数的需要测出试样的f,f，测量f

m1时，将转接器开关拨到

T

，测量f时将转接器开关拨到R，注意观察输出电压，当输出电压出现第一个峰值时，此时的信号频率即为f，继续调节输入信号频率，当输出电压出现第一个谷值时，此时频率为f，当输出电压出现第二个峰值时，此时的输入信号频率为f。m15.用NW1232低频频率特性测试仪测量f,f时，选扫频方式为“线m性检波方式为“线性扫频宽度可观测到频率特性曲线，再将扫频方式改为“手动在相应位置测出f,f,。n6.ZJ-3A静d测量仪使用方法见附页。七、实验步骤：1、用薄圆片试样（PZT-4，PZT-5二种）测试材料tgp2、用薄长方片试样（PZT-4，PZT-5种）测试材料k(Yd

3、用长圆柱试样（PZT-4）测试材料kSEd，3333要求：每个频率反复测量3次，取平均值。

S

D33附页

ZJ-3A

型准静态

测量仪操作方法

一般手续下面的一般手续适用于试样电容值小于0.01(对1)或小于(对×0.1档的情况。1.用两根多芯电缆把测量头和仪器本体连接好。2.把附件盒内的塑料片插入测量头的上下两探头之间节测量头顶端的手轮，使塑料片刚好压住为止。3.把仪器后面板上的“选择开关置“”一侧如置“力”一侧，则面板表上显示的低频交变力值，应为“250”左右，这是低频交变力0.25N的对应值4.使仪器后面板上d量程选择开关按被测试样估计值处于适当位置无法确定估计值从大量程开始量程选择开关置×1一侧5.在仪器通电预热10分钟后，调节仪器前面板上的调零旋钮使面板表指示在“0”与“-0”之间。6.去掉塑料圆片，插入待测试样于上下两探头之间（参考图1节手轮使探头与样品刚好夹持好住压力应尽量小面板表指示值不跳动即可。静压力不宜过大，如力过大，会引起压电非线性，甚至损坏测量头也不能过小，以致试样松动，指示值不稳定。待指示值稳定后，即可读取的数值和极性当测量大量同样厚度的试样时则可轻轻压下测量头的胶木板取出已测试样插入一个待测样品后松开胶木板即可不必再调节测量头上方的调节手轮，这样既方便，且还使静压力保持一致。7.为减小测量误差，零点如有变化或换档时，需重新调零。实验二

环氧树脂粘结与灌封工艺实验

一、实验目的：学习环氧树脂粘结与灌封工艺粘结与灌封用环氧树脂的配方与调制方法。二、实验内容：1、配制粘结与灌封用环氧树脂胶；2、用环氧树脂胶粘结金属片。三、实验仪器及材料：电子天平1组合工具1环氧树脂邻苯二甲酸二丁脂多乙烯多胺乙醇

适量适量适量适量金属片3螺钉1四、实验步骤粘结工艺实验：1、选择合适的配方配方一）环氧树脂…………邻苯二甲酸二丁脂………………20多乙烯多胺………1417呋喃树脂……………（配方二）环氧树脂…………100一缩二乙二醇………52、粘结物体表面处理：金属片表面磨砂后用乙醇清洗。3、按配方调制环氧树脂胶：用天平称量容器，首先加入环氧树脂，之后加入增塑剂，最后加入固化剂，将混合液搅拌均匀备用。如果有需要可加入填料。4、先在要粘结的物体表面均匀地涂上环氧树脂胶，越薄越好，再将粘结的物体表面对合在一起，加压，擦去多余的胶。5、按配方规定的固化条件进行固化。灌封工艺加介绍，后续实验将会用到）1、选择合适的配方：环氧树脂…………邻苯二甲酸二丁脂………………20多乙烯多胺………14～17呋喃树脂……………

2、预处理：用乙醇清洗模具及灌封体表面。3、在模具内表面均匀地涂上脱模剂：低温润滑脂或真空脂。4、按配方调制环氧树脂胶：用天平称量容器，首先加入环氧树脂，之后加入增塑剂，最后加入固化剂，将混合液搅拌均匀备用。如果有需要可加入填料。5、将调制好的环氧树脂胶放置10钟左右，待胶液中的气泡浮起后用热风将其吹除。6、将吹除气泡后的环氧树脂胶到入模具中，继续观察有无气泡出现，发现气泡及时去除，直到不再产生气泡为止7、放置在室温环境中，24小时后固化反应完成。思考题：1、环氧树脂胶中有气泡会对灌封后的换能器产生什么影响？2、粘结过程中为什么要严格地进行清洁处理？实验三、薄壁圆管换能器的制作一、实验目：掌握薄壁圆管接收换能器的设计、制作方法，了解这类换能器生产制作的工艺过程。

二、实验内容：1.设计并制作一只中心工作频率f60kHz的圆柱型水听器。r2.计算低频开路电压灵敏度。3.计算水听器的垂直指向性开角

2

db

中。三、实验仪器及材料：频率特性测试仪NW12321兆欧表组合工具压电陶瓷薄壁圆管PZT-5

11一个金属电缆接头电缆定位垫减振垫

自制1个双芯屏蔽1根自制2个自制2个四、设计理论依据压元件的选取、设计过程、零部件图纸1.薄壁圆管换能器自由振动时的共振频率的计算薄壁压电陶瓷圆管自由振动时的共振频率方程：rl

时，对于薄壁短圆管的共振频率：Vf22

1

(Hz)式中：——圆管的平均半径；单位:m

——压电陶瓷的密度，单位：

3

;

——短路弹性柔顺系数，单位：2/N。2.径向极化时低频开路接收电压灵敏度的计算管端屏蔽时：

V

(g

11

)(V/Pa)管端暴露时：M

1g(V/1管端有端盖时：V(g其中：a

12g)(V/Pa)1V

——压电陶瓷圆管的内半径，单位：；——压电陶瓷圆管的外半径，单位：；——水听器开路输出电压，单位：；——水听器表面受到的声压：单位：；

——压电常数，单位：V.m/N——压电常数，单位：V.m/N3.定向平面为XOZ的垂直指向性函数为：D

klsinkl

k主瓣波束宽度：

V

——介质中的纵波波数。

dB

(0.42)l

dB

2sin)l其中

——介质中的声波波长，单位：；

l——圆柱换能器的辐射面长度，单位：。五、制作工艺过程：①按设计要求加工外部零件；②对PZT元件进行高温（100~200℃）老化若干天；③测试元件性能，挑选性能附合要求，一致性好的元件各用；④用细去污粉擦洗元件清水冲净干高温烘1小时后自然降温，之后元件不要再用手触摸，以免再次被油污，而影响粘结强度；⑤对部件进行处理：去毛刺、检验配合尺寸等；⑥对电缆接头进行预处理；⑦用酒精或丙酮对各部件去油污、清洗；⑧电缆处理：剥线、芯线镀锡、焊接过渡线；用兆欧表、三用表检查电缆的绝缘状态及连通状态；硫化或灌封预处理；⑨PZT元件焊接处事先镀锡，注意焊接时间尽量短，以免将银电极焊掉；⑩依次安装换能器零件将电缆的屏蔽线与电缆接头连通电缆的芯线分别焊于圆管的内外电极上，并在电缆的另外一端作标记。eq\o\ac(○,11)将各零件位置置于同轴状态，拧上螺杆。eq\o\ac(○,12)用兆欧表检查换能器的绝缘状态，要附合相关要求；eq\o\ac(○,13)用频率特性测试仪检查换能器的工作状态是否正常，合格进行下一步；eq\o\ac(○,14)上述检查合格后，进行透声层灌封；eq\o\ac(○,15)完成电缆的密封工作（这一工序可以在装配前完成eq\o\ac(○,16)测量换能器各项性能指标。六、测试结果1.换能器在空气中的阻抗特性测试结果；2.换能器在水中的阻抗特性测试结果；3.换能器在水中的开路电压灵敏度及频响曲线。

实验四、复合棒换能器的制作一、实验目：掌握复合棒发射换能器的设计、制作方法，了解复合棒换能器的制作工艺。二、实验内容：

l2222V1F(Fkl)l2222V1F(Fkl)lle1112.在空气中测试阻抗特性。三、实验仪器及材料：频率特性测试仪NW12321准静态测量仪ZJ-3A1兆欧表预应力施加装置组合工具

1，自制1台，1，压电陶瓷元件PZT-42，硬铝前盖板黄铜后盖板预应力螺杆电极片定位模具

自制1个，自制1个，自制1个，自制2个，自制1个，环氧树脂618固化剂增塑剂

适量适量适量四、设计理论依据括元件的选取，计算过程及零部件图纸）1.节面位置的选择：节面位置选在两压电陶瓷元件的结合面上，即：l。1e22.前盖板的频率方程：lllee222223.后盖板的频率方程lel11

式中ll——压电陶瓷圆片的厚度，单位；1ll——后盖板，前盖板的长度，单位，1k,kk——各部分的波数；F

——延展系数；rF1r2rr——前盖板小端、大端半径，单位；12,VV——后盖板声速前盖板声速压电陶瓷元件级联后的声速单位m/s；

33D33

，单位：m/s；,

后盖板，前盖板，压电陶瓷的密度，单位：3；S,33

——短路柔顺系数和开路柔顺系数，2/N；k——纵向机电耦合系数；4.当前盖板为圆柱体时rrF,此时前盖板的频率方程为12le2

e2

ctgkl2五、制作工艺过程：①按设计要求加工外部零件；②对PZT元件进行高温（100~200℃）老化若干天；③测试元件性能，挑选性能附合要求，一致性好的元件各用；④压电元件表面正极作标记后用细去污粉擦洗元件，用清水冲净、擦干，再用60℃烘1小时后自然降温，之后元件不要再用手直接触摸粘结表面，以

免再次被油污而影响粘结强度；⑤对部件进行处理去毛刺、检验配合尺寸等；⑥前、后盖板的粘结表面预处理；⑦金属电极片两面预处理；⑧用酒精或丙酮清洗前、后盖板及电极表面；⑨电极焊接处先镀锡；⑩按配方调制粘结用环氧树脂胶；eq\o\ac(○,11)按各部件的排列顺序逐一在粘结表面上涂胶，胶层要均匀，越薄越好，检验压电元件的极性是否正确保证两元件在电路上的并联关系即相邻两片的极性相反，逐一粘结各部件，拧入预应力螺杆，不加力应力螺杆上要加绝缘套管eq\o\ac(○,12)将各部件调整到同轴位置套入定位模以保证各部件施加预应力后的同轴度；eq\o\ac(○,13)将换能器放入施加预应力的装置中加压并紧固好预应力螺杆释压后取出换能器，去掉定位模具，擦净挤出的胶，注意电极片焊接处不可有残胶；eq\o\ac(○,14)用兆欧表检验绝缘；eq\o\ac(○,15)视环氧树脂胶配方情况换能器置于高温或室温环境中固化固化完成后焊电极引线；eq\o\ac(○,16)测试换能器相关参数。六、换能器空气中的阻抗特性测试结果实验五

聚氨酯橡胶的灌封工艺一验目的握聚氨酯橡胶的灌封工艺过程解抽真空系统的组成。二、实验设备及器具：

恒温干燥箱

2

1真空泵电动搅拌器电热器调压器调温电炉三口瓶温度计天平台秤烧杯水平尺真空表聚氨酯橡胶固化剂脱模剂三、实验内容：1.了解脱模剂的配制过程。2.了解聚胺酯橡胶的配方。3.灌封60kHz水听器。

2X-4、、11112，1、1、1，1，1，适量适量适量四、灌封工艺1、按需要设计加工好模具，并对模具进行清洁处理，将配好的脱模剂均匀地涂在模具上，将模具安装好，放入高温烘箱中加热60℃，保1时。2、将聚氨酯按需量称好，装入三口瓶中，插入温度计、真空机接口及搅拌机。加温并开始抽真空，同时边抽空气边搅拌，抽真空1.5小时左右，直至胶液中无气泡或仅有少量气泡为止。3、将胶液降温，继续抽真空。将固化剂MoCa按每次配方量计算好，放入

烧杯中，加热熔化，温度120℃～150℃之间。当全部熔解时倒入聚氨酯中，边抽真空边搅拌约一分钟。此时便可以进行灌注了。4、将聚氨酯从模具一侧倒入，灌封用的模具要事先用丙酮清洗干净。将所有地方处理好，方可灌注。5、灌注胶液后，要及时将胶液中气泡处理干净，灌注半小时以后，胶的流动性变差，此时不可再清除气泡。6灌注后加热至70℃保温4小时之后升温至90℃保温小时加热的温度、时间与胶固化后的硬度有关，有待于今后实际探索。7三口瓶内的胶要倒干净放入烘箱内一起加温固化之后将残胶取出。8、加热6小时后，断电自然降温到室温，取出脱模。9、MoCa量的计算，MoCA=聚胺酯量××3.18×K/100K——为系数在一定范围内可调节。NCO——每次购买胶体后由厂方提供，各次均不相同。五、抽真空系统组成示意图实验六薄圆片径向振动换能器的制作一、实验目：掌握薄圆片径向振动换能器的设计、制作方法，了解此类

换能器生产制作的一般工艺过程。二、实验内容：1.设计并制作一只径向振动频率的薄圆片径向振动发射换能器。2.计算f的3.用环氧树脂封装换能器。三、实验仪器及材料：频率特性测试仪

全开角。NW12321台准静态测量仪ZJ-3A1兆欧表组合工具压电陶瓷薄圆片金属电缆接头电缆减振垫环氧树脂增塑剂固化剂

1只，1PZT-4自制1个双芯屏蔽1根自制1个适量适量适量四验理论依据压电元件的选取计计算过程及零部件图纸1.压电陶瓷薄圆片自由振动时的共振频率方程为：()

)J()当σ=0.27~0.42时，其近似的共振基频表达式为：f(1.867r式中：——共振基频，单位：Hz；r

V2

——压电陶瓷的泊松比；

2323

SE12SEE,SE——短路弹性柔顺系数，单位：/N；12——压电薄圆片的半径，单位：；——压电薄圆片中径向振动的声速，单位：V

1

)

——压电陶瓷的密度，单位：kg/m；2.换能器在XOZ、YOZ向平面内的指向性函数为：J(kasiDka主瓣波束宽度为2

2sin

(0.262

a)式中

——介质中声波的波长，单位：；——薄圆片的半径，单位：m五、制作工艺过程：1．按设计要求加工外部零件；2．对PZT元件进行高温（100～200）老化若干天；3．测试元件性能，挑选性能附合要求，一致性好的元件备用；4．用细去污粉擦洗元件，用清水冲净、擦干，再高温烘1小时后自然降温，之后元件不要再用手触摸，以免再次被油污而影响粘结强度；5．对部件进行处理：去毛刺、检验配合尺寸等；6．对外壳进行预处理；

7．用酒精或丙酮对各部件去油污、清洗；8．电缆处理：剥线、芯线镀锡、焊接过渡线；用兆欧表、三用表检查电缆的绝缘状态及连通状态；硫化或灌封部分处理；9．件焊接处镀锡，注意焊接时间尽量短，以免将银电极焊掉；10．按顺序组装：引电缆；固定去耦材料；焊接元件与电缆；固定PZT元件；焊点防腐蚀处理；11检查PZT元件安装是否平整、位置是否居中，不附合要求要校正；12用兆欧表检查换能器的绝缘状态，要附合相关要求；13用频率特性测试仪检查换能器的工作状态是否正常，合格进行下一步；14上述检查合格后，进行透声层灌封；15完成电缆的密封工作（这一工序可以在装配前完成16测量换能器各项性能指标。六、换能器在空气中的阻抗特性测试结果

波束角的计算。实验七

薄长片长度振动换能器的设计与制作一、实验目的：学习薄长片长度振动换能器的设计方法握薄长片长度振动换能器的制作工艺。

二、实验仪器及材料：频率特性测试仪NW12321准静态d测试仪ZJ-3A1，33兆欧表1,组合工具

1,压电陶瓷薄长片PZT—41,电缆接头水声换能器专用电缆去耦垫绝缘板端盖背衬壳体聚氨酯灌封设备聚氨酯橡胶固化剂三、实验内容：

自制1个,双芯屏蔽1根,自制1个,自制1块,自制1个,自制1个,1套,适量适量a)设计并制作一只长度振动发射换能器，中心工作频率＝55kHz。0b)计算频率为55kHz,70kHz,100kHz时的-3dB全开角。c)对发射换能器进行水密封装。d)四、实验理论依据：半波振子,其共振基频:fv/l或者l＝/2;指向性按连续线阵计算。五、实验步骤:1、按工作条件及技术要求设计选定压电陶瓷元件型号、尺寸2、设计并加工结构件;3、压电陶瓷元件处理:高温老化、元件筛选;去油并清洗备用。4、结构件预处理:去毛刺、去油并清洗、检验加工尺寸等。5、电缆处理:剥线、镀锡、焊接过渡线;检查绝缘及连通状态。6、压电陶瓷元件焊接点镀锡;7、换能器组装：引电缆并固定;粘结固定背衬壳体;粘结固定绝缘板及去耦垫;焊接并固定压电陶瓷元件;

固定端盖。8、用NW1232频率特性测试仪检查换能器的频率特性9、用兆欧表检查换能器的绝缘状态10、用聚氨酯橡胶灌封换能器的透声层及电缆11、测试换能器的发射性能参数。思考题1如果选用电陶瓷薄长片,尺寸相同,谐振频率有何变化？2、试回答去耦垫的作用？实验水声换器电性能参测量实一、实验目的：学习常用声学器的用，掌握压电换能器主要性能参数的量方法。

二

实验内容：1、

自己设计制做的水声换能电阻抗性测量；2

自己设计制做的听器由场开电压灵度测量3、

自己设计制做的水声换能指向性测量4、

自己设计制做的水声发射发送电响应测三、

实验仪与设备1信号源B&K102712选通门路B&K44401台3功率放器B&K27131台4测量放器B&K26101台5滤波器B&K161716示波器7发射换器8被测水器

国产1台自研1台自研1台9、标准水听器B&K81041台10自动旋转装

自研1台四、

11阻抗分析仪HP41921台实验仪设备连方法及图说明：上述实验项目中后三项仪器设备的连接框图基本一致。注意事：1、认真识别每台仪器设备的功能旋钮，仔细阅仪器设备使用说明书2、按照仪器设备连接框图正确连接，连接前检查连接用电缆的可靠性；3经指导师检查方可通；4加电后开机检查各仪器设备是否能够正常工作如不正常单机调试；

5、连接好水声发射器、水听器后，应加载电信号，观察水听器接收波形是否正常如遇有干扰等问题及时采取相应措施解决以免影响实验的正常进行及可能带来的测量数据的错误。信号源选通门电路

外触发信号监测信号

示波器滤波器功率放大器

测量放大器旋转装置标准水听器被测水听器发射器水声水仪器设备连接框图五、实步骤1、擦洗、浸泡实验用水声换能器，浸泡时间足够长；2、根据实验用水声换能器几何尺寸及实验工作频带范围确定远场距离，

并将换能器吊放在声场中合适位置处；3、正确连接仪器设备；4、开机联调；5、观察波形，并记录；6、根据测量内容，记录相应数据。（1）水声换能器电阻抗测量实验采用HP4192A阻抗特性分析仪进行自动测量。（2）水听器自由场电压灵敏度的测量将标准水听器与待测水听器置于声场中与水声发射器呈等腰三角形或将三者等效声中心处于一条直线上发射器和接收器的间距要满足远场条件将频率为待测换能器工作频率f电信号加到发射器上,保持其发射声场恒定不变注意要使发射器的声轴方向对准水听器记录标准水听器与待测水听器输出端的电压。（3）水声换能器指向性图测量·发射换能器指向性图的测量将待测发射换能器安装在测量回转杆上听器置于待测换能器声轴方向的远场将频率为待测换能器谐振频率的电信号加到待测换能器上且保持加到换能器上电流(或电压)恒定(即保持发射声场稳定不变动待测换能器,记下换能器不同方位上水听器输出电压值。（4）水声发射器发送电压响应的测量将标准水听器与水声发射器的等效声中心处于一条直线上射器和接收器的间距要满足远场条件率为待测换能器工作频率的电信号加到发射器上,且保持其发射声场恒定不变。注意要使发射器的声轴方向对准水听器，记录水听器输出端的电压和发射器输入端的电压。六、

实验数处理方1水听器由场电灵敏度量实验据处方法实验室采用比较法测量水听器的自由场电压灵敏度此实验过程中应记录的数据包括：（1）标准水听器的自由场电压灵敏度一级校准结果数据，M；0

（2）标准水听器在不同频率下开路输出电压数据，e；（3）被测水听器在不同频率下开路输出电压数据，e。X根据水听器自由场电压灵敏度定义，有：对于标准水听器

e

（1.1）对于被测水听器

e

dX

（1.2）这里，p分别是标准水听器和被测水听器在声场中未放入该水听0器前其声中心位置处的声压值。一般在测量中，p

0

，这样由1.1dX（1.2）两式可得被测水听器的自由场开路电压灵敏度为：

ee

（1.3）如果采用分贝表示，则被测水听器的自由场开路电压灵敏度级为：

LX

ee

L0

（1.4）2水声发器发送压响应量实验据处方法实验室采用比较法测量水声发射器发送电压响应此实验过程中应记录的数据包括：（1）标准水听器的自由场电压灵敏度一级校准结果数据，M；（2）标准水听器在不同频率下开路输出电压数据，e；（3）加在被测发射器输入端的电压数据，U。I根据水声发射器发送电压响应定义，有：S

I

（2.1）

e这里，p是指声场中距离发射器声中心d米处的声压值e如果测量中将标准水听器置于距离发射器等效声中心d米处，则根据标准水听器自由场电压灵敏度定义，有：

e

（2.2）因此将（2.2）式代入（2.1）式，有：S

e

I

（2.3）如果采用分贝表示，则被测水声发射器发送电压响应级为：S

LV

eI

ML0

（2.4）3水声换器指向图测量验数据理对所测数据进行规一化处理，公式为：L20logD20log

（dB）（3.1）这里ee

max

是任意方向和最大方向水听器的输出电压值。将归一化的数据L绘制成图。指向性图可用极坐标形式也可用直角坐标形式。由于指向性是频率和空间的函数因此,所测指向性图要指明频率和定向平面。指向性响应通常用波束宽度及旁瓣级来描述。4水声换器阻抗性测量验数据理水声换能器阻抗特性测量采用阻抗分析仪测量由分析仪直接读取相应数据，然后将数据采用下列方法进行处理：在以频率为横坐标、电阻和电抗或电导和电纳为纵坐标的直角坐标图,分别画出电阻和电抗或电导和电纳随频率变化的曲线。

七、实报告要1、写明实验名称；2、列出实验仪器名称、型号；3、标明实验场所示意图，并标明环境条件；4、画出实验声场布防图及仪器连接框图；5、简述实验原理；6、列出实验记录数据及最后处理结果数据表格；7、绘出水听器自由场电压灵敏度频率响应曲线、水声发射器发送电压响应频率特性曲线和水声换能器指向性图以及阻抗特性曲线；8、实验误差分析；9、实验体会。实验九一、实验目的：

氯丁橡胶硫化工艺实验学习氯丁橡胶硫化工艺，了解胶浆的配方与调制方法。二、实验内容：1、用氯丁混炼原胶配制胶浆。2、用氯丁混炼原胶硫化电缆。

三、实验仪器及材料：硫化成型机电子天平组合工具电缆硫化模具电缆及连接头氯丁混炼原胶三氯甲烷列克纳四、实验步骤

111自制1套自制1套适量适量适量a)按下列配方配制涂于金属部分和电缆部分的胶浆方：配方A（涂于金属部分）氯化丁基胶……三氯甲烷………300列克纳…………130配方B（涂于电缆部分）

氯丁混炼原胶……100三氯甲烷…………400列克纳………………2、预热硫化成型机及电缆硫化模具。3、用丙酮或酒精清洗需硫化部分的表面，金属部分须预先进行处理。4、按硫化厚度制备氯丁混炼原胶片，用三氯甲烷对氯丁混炼原胶片进行清洁处理。5、计算用胶量，按硫化用量将氯丁混炼原胶片剪成与电缆硫化模具相仿的形状。6金属电缆连接头部分均匀地涂抹胶浆A抹2～3遍干后备用。7．在电缆及连接头部分均匀地涂抹胶浆，涂抹2～3遍，晾干后备用。8.将氯丁混炼原胶片均匀地包绕在欲硫化件的表面固定好电缆连接头及电缆，合上模具。9.加压将多余的胶挤压出模具，直到模具完全闭合为止。10.按氯丁混炼原胶的硫化条件保温一定的时间具体条件由氯丁混炼原胶的生产厂家提供。11.打开模具，取出硫化好的电缆及电缆连接头，检查电缆的通路及绝缘情况，处理好模具备下次使用。

实验十

超声应用实验六、实验目的：1．学习超声波清洗机的原理、物理机制、参数的选择及其设备的基本组成；2．学习超声马达的工作原理、基本结构组成；3．学习超声测深仪的工作原理、基本结构组成。七、实验仪器：1．简易超声波清洗机自制

1台

2．纵扭复合型超声马达自制13．简易超声测深仪自制八、实验内容：

1台a)介绍超简易超部件；b)讲解超声马达的工作原理、基本结构组成，纵扭复合型超声马达的实际工作演示；3、介绍超声测深仪的工作原理、基本结构组成，超声测深仪实际工作演示。九、仪器工作原理：）超1.1超声波清洗及其特点超声波清洗的应用范围非常广泛主要应用于机械电子光学和医药工业，但其实际应用跨度很大，从大小铸件到小手表，包括医用玻璃器皿、外科器械、摄影透镜、滤波器、电子印刷电路板、半导体器件、自动汽化器和热交换器等等。通常的超声波清洗装置使用的是在20频率范围的超声。超声清洗的特点是速度快质量高易于实现自动化它特别适合用于表面形状复杂的工件，对精密工件的空穴、狭缝、凹槽、微孔及暗洞等处，通常的洗刷方法是没有什么效果的，利用超声清洗可以达到良好的效果。超声波清洗的另一个特点就是对质地较硬声反射强的材料如金属玻璃、塑料等，其清洗效果较好而另一方面，对质地较软、声吸收较大的材料，如橡胶、布料等，清洗效果就要差点。超声清洗的主要机制是超声空化作用。超声波清洗工作主要是由位于清件表面或附近的空化气泡来完成的态空化气泡闭合时所产生的冲击波的强度能将污物层击碎而将其剥落。超声空化产生的原因：

空化首先是从液体中强度薄弱的地方开始发生些地方由于热度的不均匀或其它物理原因出现一些很小的蒸汽泡者那里本来有溶解在液体中的微气泡，于是在声波负压的作用下，气泡核膨胀而产生空化。使液体产生空化的最低声压或声压幅值称为空化阈。空化阈随不同液体而不同空化阈还随液体的静压力增加而增加此外空化阈还与液体的粘滞系数有关，液体的粘度越大，空化阈也高。同时化阈和声波频率也有密切的关系，频率越高空化阈也越高。只要根据超声清洗的原理和实际具体需要可以选择一些具体的参数来达到最佳状态，并取得最佳的清洗效果。2.1功率方面的选择应该说使用超声清洗的主要参数就是功率或更确切的说是清洗池内被清洗件表面处的功率密度大小它直接影响到超声声强大小声强大小又是直接影响空化效果的因素，所以在选择超声清洗机功率时应该特别注意。超声清洗效果不一定完全与功率×清洗时间成正比。功率达到一定数值，则可以很快将污垢去处如果功率过大空化强度将大大增强清洗效果提高了但会使较精密的零件损坏而且清洗缸底部振动处空化严重很容易受水点腐蚀少超声清洗机的寿命高的声强会造成空化过多成声波屏障，使声波不容易传播到整个液体空间在远离声源的地方波强度可能会减弱很快，不能形成有效的清洗。2.2频率方面的选择超声清洗的频率一般在～100kHz之间，在使用水时，空化作用引起的物理清洗力对低频有利，一般用～的超声波。对于表面复杂的零件则用高频较好于小缝隙隙孔等表面形状复杂的零件则用高频较好。对钟表零件清洗是用频率较好。2.3清洗液温度的选择

水溶剂清洗液最适宜的温度为～度，尤其是在天冷的时候若清洗液的温度低会影响空化效果进而引起清洗效果不好因此大部分清洗机都以不同的方式加热清洗液并对液体温度进行控制当温度继续升高后气泡内气压增加引起冲击声压下降各种不同的清洗液空化强度随温度有一个最大值。2.4清洗液量的选择和清洗零件的位置一般来说清洗液液面至少应该高出振子表面㎜以上由于单频清洗机受驻波场的影响波节处振幅很小波峰处振幅很大造成清洗不均匀因此一般最佳清洗物放置位置应该在波峰处，或者附加其它手段使物品上下移动，均匀清洗。当选用了多频和调频清洗后，效果就要好一些。超声清洗超声清洗机的核心部分是由超声清洗缸超声发声器超声换能器三部分组成。3.1超声波清洗缸超声波清洗缸的主要作用是容纳清洗液和将要清洗的器件。一般清洗缸的容积越大需要的超声功率就越大清洗缸的大小还要根据清洗量的多少来设计由于超声波的作用区域主要就是在清洗缸内所以超声清洗缸的几何形状会影响到超声波声场在其中的分布如果缸的形状适合能使超声声场在其中分