功率計的應用與音壓計的比較說明

  • 功率計的應用

發振機將音波輸出到負載端,在振動板上產生機械的振動,再經由介質(液體)將能量傳導出去,以達到超音波洗淨的作用;而音波輸出訊號的振幅大小,一般是以功率為單位來顯示。在上圖中我們將功率計串接在發振機(generator)與振動板(transducer plate)之間,除了可顯示輸出功率外,也可間接的來測試及顯示振動板的衰減、老化、與好壞等。

功率計一般是用來做功率的調整與校正,當然也可被應用在輸出功率的監視上。使用者常在發生產品良率的降低後,才察覺到此與超音波的故障或輸出功率的大小有關,但設備或機台上都無法明顯的告知一些相關的訊息,導致重大的損失。所以,功率計的應用就變得非常的重要;他除了可提供製程人員在洗淨上的參考外,也可提供給配合廠商的查核依據,同時也是讓設備工程師能快速的判定超音波機台是否有故障發生。

過去許多進口或台製的超音波機器,在發生故障時都無訊號輸出或明顯的指出機台已故障;還有在輸出功率上,常發生人員的誤觸或測試時忘記回復,導致輸出功率的改變,而造成產品良率的降低。另外,在現有台製超音波的機器上,大都是以指針式型的電流錶來表示輸出功率的大小;而他是間接感測或串接在輸入電源上,當輸出功率變大時,其電流也跟著變大。但因還有內部線路與阻抗匹配的損耗,即使在同樣的消耗電流顯示下,其實際的輸出功率也會有些不同(即電流相同,輸出功率不同),而造成洗淨上的效力差異,所以此電流值僅可當做參考而已,對故障、洗淨力與實際輸出功率的認知,無實際的幫助。

對製程與設備工程師而言,當發生問題時,希望設備或機器可以透過連鎖、蜂鳴器或信號燈、螢幕顯示、主機或手機傳送信息等,來告知相關人員隨即做緊急的處置,以避免不良品的產生及稼動率的下降,也可降低長官的責任追究困擾。因此,我們可藉由功率計的 Hi/Lo/Go0-5V 等訊號輸出,來解決以上之問題,同時也可達到工業 4.0 檢測預防之要求。

  • 音壓計與功率計的應用比較

我們知道功率計是用在調整、校正與監視上,而音壓計則是用在槽內的檢查;當利用功率計將輸出的功率固定時,我們可用音壓計來檢查槽內的音波分佈情況,同時配合槽內液體的濃度、成份、溫度、流量及流向等,來調整與設定你的洗淨製程。在製程確定後,再以功率計來監視生產中的輸出功率是否正常,以確保產品品質的穩定性。

當所有的製程與程序都確定後,一般都是以功率計的數值,來當做我們洗淨製程效益的參考;同時也利用其輸出的訊號,來達到連鎖、警報的功能。在目前的市面上,由於功率計的成本較貴,所以普及率不高;有許多使用者拿音壓計來檢查超音波的出力,但檢查後其所記錄的音壓值,反而造成客戶更多的困擾,並無法立即反應出問題的所在。

功率計的效益較明顯,可在故障生時的當下,獲得相關的警報與訊息,讓設備工程師做進一步的處理;同時,也可掌控故障的狀況並立即回報給主管。以下請參考音壓計與功率計的比較表說明

  • 音壓計與功率計的比較表

  • 項目/品名

    音壓計

    功率計

    備註

    顯示單位

    mV

    W

    一般大眾較易接納瓦數值

    功能應用

    槽內量測

    監視、調整

    與校正

    功率計的應用較廣,也較容易判定主機與振動板的好壞

    噴嘴式

    訊號輸出

    Hi/Lo/Go0 ~ 5V

    可做連鎖、信號燈的警報及輸出到主機以利後續的追蹤

    自動化控管

    可提高產品的良率及稼動率

    價格

    便宜

    稍貴

    因普及率不高,

    所以成本也較高

    普及率

    較高

     對功率計的認知不足

    及成本較高

    高低頻

    都可適用

    分高、低

    頻機種

    半導體用高頻、

    傳統工業用低頻

    定期校驗

    一年

    一年

    ISO 9000 而定

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