Az ultrahangos átalakítók alkalmazási területei

Az ultrahangos jelátalakítókat széles körben használják, és az alkalmazási iparágak szerint az iparra, a mezőgazdaságra, a szállításra, az életre, az orvosi ellátásra és a katonaira oszthatók. A megvalósított funkciók szerint ultrahangos feldolgozásra, ultrahangos tisztításra, ultrahangos érzékelésre, észlelésre, felügyeletre, telemetriára, távirányítóra stb. oszlik; a munkakörnyezet szerint folyadékra, gázra, élő testre stb. van felosztva; jellege szerint teljesítmény-ultrahangra, detektáló ultrahangra, ultrahangos képalkotásra stb.

Ultrahangos motor

Az ultrahangos motor az állórészt átalakítóként használja, a piezoelektromos kristály inverz piezoelektromos hatását használja fel a motor állórészének ultrahangfrekvenciájának rezgésére, majd energiát ad át az állórész és a forgórész közötti súrlódás révén, hogy a forgórészt forogassa. Az ultrahangos motorok kis méretűek, nagy nyomatékkal, nagy felbontással, egyszerű szerkezettel, közvetlen meghajtással, fékező mechanizmussal és csapágymechanizmussal rendelkeznek. Ezek az előnyök előnyösek az eszköz miniatürizálásához. Az ultrahangos motorokat széles körben használják optikai műszerekben, lézerekben, félvezető mikroelektronikában, precíziós gépekben és műszerekben, robotikában, gyógyászatban és biomérnöki munkákban.

Ultrahangos tisztítás

Az ultrahangos tisztítás mechanizmusa a kavitáció, a sugárzási nyomás, a hangáramlás stb. fizikai hatásainak felhasználása, amikor az ultrahang hullám terjed a tisztító oldatban, mechanikusan lehántja a szennyeződést a tisztító részeken, és ezzel egyidejűleg, elősegítheti a vegyszerek képződését a tisztítóoldat és a szennyeződés között. reakció a tárgy tisztításának céljának elérése érdekében. Az ultrahangos tisztítógép által használt frekvencia 10 és 500 kHz között választható a tisztító tárgy méretétől és céljától függően, általában 20 és 50 kHz között. Az ultrahangos jelátalakító frekvenciájának növelésével Langevin oszcillátor, longitudinális oszcillátor, vastagságoszcillátor stb. A miniatürizálást tekintve az ostyavibrátor sugárirányú rezgései és hajlítási rezgései is vannak. Az ultrahangos tisztítást egyre gyakrabban alkalmazzák a különböző iparágakban, beleértve a mezőgazdaságot, háztartási berendezéseket, elektronikát, autógyártást, gumigyártást, nyomtatást, repülőgépeket, élelmiszereket, kórházakat és orvosi kutatásokat.

Ultrahangos hegesztés

Az ultrahangos hegesztés két kategóriába sorolható: ultrahangos fémhegesztés és ultrahangos műanyaghegesztés. Közülük az ultrahangos műanyaghegesztési technológiát széles körben alkalmazzák. A jelátalakító által generált ultrahangos rezgést használja fel, hogy az ultrahang rezgési energiáját a felső hegesztésen keresztül továbbítsa a hegesztési területre. A nagy akusztikai ellenállás miatt a hegesztési területen, azaz a két hegesztés találkozási pontjában lokálisan magas hőmérséklet keletkezik a műanyag megolvasztásához, és a hegesztési munka érintkezési nyomás hatására fejeződik be. Az ultrahangos műanyaghegesztés megkönnyítheti olyan alkatrészek hegesztését, amelyek más hegesztési módszerekkel nem hegeszthetők. Ezen túlmenően megtakarítja a műanyag termékek drága formázási díját, lerövidíti a feldolgozási időt, javítja a gyártás hatékonyságát, és rendelkezik a gazdaságosság, a gyorsaság és a megbízhatóság jellemzőivel.

Ultrahangos megmunkálás

A finom csiszolóanyagot az ultrahangos megmunkáló szerszámmal együtt bizonyos statikus nyomással visszük fel a munkadarabra, és ugyanolyan alakú, mint a szerszám megmunkálható. A feldolgozás során a jelátalakítónak 15-40 mikron amplitúdót kell generálnia 15-40 kHz-es frekvencián. Az ultrahangos szerszám a munkadarab felületén lévő csiszolóanyagot folyamatosan jelentős ütőerővel üti, tönkreteszi az ultrahangos sugárzási részt, és eltöri az anyagot, hogy elérje az anyag eltávolításának célját. Az ultrahangos feldolgozást főként törékeny és kemény anyagok, például drágakövek, jáde, márvány, achát és cementált karbid, valamint speciális alakú lyukak, valamint finom és mély lyukak feldolgozására használják. Ezen túlmenően, ha ultrahangos jelátalakítókat adnak a hagyományos vágószerszámokhoz, az is szerepet játszhat a pontosság és a hatékonyság javításában.

Ultrahang a fogyásért

Az ultrahangos jelátalakító kavitációs hatásának és mikromechanikai rezgésének felhasználásával az emberi felhám alatti felesleges zsírsejtek feltörnek, emulgeálódnak és kiürülnek a szervezetből, hogy elérjék a fogyás és az alakformálás célját. Ez egy új technológia, amelyet az 1990-es években fejlesztettek ki nemzetközi szinten. Az olasz Zocchi először használt ultrahangos zsíreltávolítást az ágyban, és sikereket ért el, precedenst teremtve a plasztikai sebészet és szépségápolás terén. Az ultrahangos zsíreltávolító technológia gyorsan fejlődött itthon és külföldön.

Ultrahangos tenyésztés

A növényi magvak ultrahangos besugárzásának megfelelő gyakorisága és intenzitása javíthatja a magvak csírázási sebességét, csökkentheti a penészrothadás mértékét, elősegítheti a magvak növekedését és javíthatja a növények növekedési sebességét. Információk szerint az ultrahang 2-3-szorosára növelheti egyes növényi magvak növekedési ütemét.

Vérnyomásmérő

Az ultrahangos átalakító a véredény nyomásának vételére szolgál. Amikor a ballont összenyomják és az érhez nyomják, az ultrahangos jelátalakító nem érzi az ér nyomását, mert az alkalmazott nyomás nagyobb, mint az értágító nyomás. Amikor a véredény nyomása egy bizonyos értékre csökken, a kettő nyomása egyensúlyba kerül. Ekkor az ultrahangos transzducer érzékeli a véredény nyomását, ami a szív szisztolés nyomása. vérnyomás értéke. Az elektronikus vérnyomásmérő csökkentheti az egészségügyi személyzet munkaintenzitását a sztetoszkóp kiiktatása miatt.

Telemetriás távirányító

Mérgező, radioaktív és egyéb zord környezetben az emberek nem dolgozhatnak a közelében, és távolról kell irányítani őket; az elektromos kapcsolókhoz, például a televíziókhoz, a ventilátorokhoz és a lámpákhoz távirányítóra van szükség, és ultrahangos jelátalakítók telepíthetők az ultrahanghullámok távoli helyről történő továbbítására. A vezérlőrendszer vevő jelátalakítója az akusztikus jelet elektromos jellé alakítja, hogy a kapcsoló működésbe lépjen.

Forgalomfigyelés

A modern közlekedésben nagyon szükséges a járművek elhaladásának és számlálásának automatikus figyelése a járművek működésének megértéséhez. A forgalomfelügyeleti állomás például ultrahangos jelátalakítót és annak segédberendezéseit telepíti mind az adó-vevő, mind az átvitelhez. Amikor a jármű áthalad, akusztikus impulzus tér vissza, és számlálással és összesítéssel meghatározható a napi járművek száma. Az autó hátulján kettős célú jelátalakító található, amely megakadályozza a hátrameneti ütközéseket. Ha egy vevő piezoelektromos ultrahangos jelátalakítót telepít egy úton, akkor a zajszint is figyelhető.

Körű

Az ultrahangos távolságmérő készüléket hangvonalzónak is nevezik. Az impulzus időintervallumát egy kettős célú jelátalakítón keresztül méri. A hangvonalzó 10 méteren belül képes mérni a távolságot, a pontosság pedig elérheti a több ezreléket is.

Szivárgásérzékelés és gázérzékelés

A nyomórendszernél a szivárgásnál a sugárzajt a nyomástartó edény belső és külső része közötti nyomáskülönbség okozza. Ez a zajspektrum rendkívül széles. Nyomás nélküli rendszerek esetén egy ultrahangos forrás elhelyezhető a zárt rendszeren belül, és a zárt rendszeren kívülről fogadható. Általában a szivárgás hiányában mért jelamplitúdó nagyon kicsi vagy nincs, és a jel amplitúdója hirtelen megnő a szivárgási ponton. A gázáramlás detektálása a vegyipar egyik fontos eszköze is. Különféle erősítések léteznek az áramlás érzékelésére, például rotaméterek és így tovább. De az ultrahangos átalakító használatának fő előnye, hogy nem akadályozza a folyadék áramlását.

Információgyűjtés

Az olyan funkciók megvalósításához, mint a szabad séta a térben és a tárgyak felismerése, az intelligens robotoknak nem csak ultrahangos jelátalakítókat kell használniuk a távolság mérésére és a vakok irányítására, hanem képfelismerésre is. Ezért több funkció eléréséhez kisméretű ultrahangos jelátalakító tömbökre van szükség, és ez a szempont fontos kutatási témává válik, amely sok tudóst vonz az erre való törekvésre.