在电工原理中,压电效应是指:对某些材料(如:石英、酒石酸钾钠等晶体)的表面施加压力,在两受力面上将产生异性电荷,即在两表面间将出现电位差;反之,若这些材料加交变电场,则它们将产生振动。超声波(振动频率大于 20 kHz)加湿器是:利用超声波换能器的压电性能,通过振荡器施加交变电场使其产生超声频机械振动,使液体产生毛细表面波现象而雾化,对房间空气加湿。也可用于植物栽培,印刷厂及计算机房的防静电等。
电路如图 1 所示。220 V 交流市电经电源开关 S、交流保险丝 FUl,加在电源指示灯 HL、排雾风扇电机M 及电源变压器 T 初级。由次级取出约 50 V 电压,经VD1~VD4 进行桥式整流和 Cl 滤波平滑后,为振荡电路供电。R1(0.5 Ω)是限流电阻;FU2 是直流保险丝。
晶体管 VT 及其外围元件组成超声波振荡器,振荡频率与换能器 B 的固有谐振频率相同。换能器 B 既是振荡元件,又是电路的负载元件,是容器中水雾喷起的动力。RPl 是雾量调节电位器;RP2 是辅助微调,调 RPl 改变 VT 的直流偏置电压,可在一定范围内调整振荡输出幅度,振幅越大,产生的雾量就越多。
本机直流输出电源电压为 50 V,最大工作电流应在 520 mA±5%。SL 是干簧管,它与 N—S 磁浮子构成水位控制开关。磁浮子随容器中的水位上下移动,当水位降至一定程度时,它与干簧管的相对距离增大,使 SL 因失磁断开,VT 停振,此时应向容器内加水。
3. 常见故障及维修要点
( 1) 无雾化作用:若指示灯 HL 不亮,一般是 FUl熔断,电源开关 S(与 RPl 联动)接触不良;若 HL 发光,测 C1 两端有无 50 V 直流电压。若无电压或电压过低,为电源变压器 T 线圈开路,VDl~VD4 损坏或不良,FU2 熔断,R1 开路或阻值变大,C1 击穿漏电。
当50 V电压正常振荡器未工作时,可能是容器中磁浮子滑道积垢卡滞,导致SL不闭合或SL接触不良。
R2、R3、RPl、RP2、L1~L3 开路,VD5、C5 击穿漏电,C2、C3、C4 开路失效或漏电,B 引线折断或损坏,VT 损坏或性能变劣(β 下降及穿透电流增大等)。
( 2) 雾量小:取下 FU2 保险,串一直流电流表(万用表电流档),调 RPl(或 RP2)使电流指示在 520 mA。若雾量仍小,可清洗换能器表面水垢一试;若无效,说明换能器压电性能变差,应换新。
若调整 RPl 及辅助调整 RP2 电流达不到 520 mA,表明 VT 振荡弱,输出脉冲幅度低,通常是C5、VD5漏电,C2、C3、C4不良(可逐一替换试验)、VT 性能变差。
( 3) 雾量不可调:RPl 中心触点老化。
( 4) 指示灯亮,风扇不转:电机 M 损坏或引线折断(此时不喷雾)。
( 5) 干簧管开关 SL 失灵:磁浮子卡滞或 SL 触点粘连,导致容器缺水也不能断开,造成“干烧”。
( 6) 水槽中有水柱,但不喷雾:风扇缺油转速低、加水过多阻塞风道或水不清洁。
( 7) 喷雾时断时续,水槽中水位不稳:水箱漏水口弹簧或胶盖位置不当。