Tip ta 'transducer ultrasoniku: paragun ta' transducer manjetostrittiv u pjeżoelettriku
Hemm żewġ tipi ta 'transducers biex jiġġeneraw il-mewġ tal-ħoss meħtieġ għall-proċess: pjeżoelettriċi u manjetostrittivi. Għalkemm il-funzjonijiet tagħhom huma biżżejjed biex jagħmluh post fis-suq, kull tip ta 'transducer ultrasoniku għandu l-karatteristiċi tiegħu stess, u jagħmilha aktar adattata għal kompiti speċifiċi. Sabiex tqabbilhom, huwa meħtieġ li jiġi studjat kif jaħdmu u l-karatteristiċi rispettivi tagħhom.
1. Prinċipju tax-xogħol
It-teknoloġija piezoelettrika tuża kristall bi proprjetajiet elettriċi speċjali magħmula minn titanat taż-żirkonat taċ-ċomb. Fit-transducer, dan il-materjal tal-kristall għandu żewġ wajers imwaħħlin ma 'uċuħ opposti. Imbagħad il-kristall u l-wajers huma mmuntati fid-djar bejn iż-żewġ pjanċi tal-metall. Meta l-kurrent jgħaddi mill-wajers u jidħol fil-kristall, il-kristall malajr jibdel il-forma u jespandi. Meta l-kurrent jintemm, il-kristall jerġa 'lura għall-forma oriġinali tiegħu. It-transducer ultrasoniku li juża din it-teknoloġija jiċċirkola malajr il-kurrent mill-kristall bi frekwenza stabbilita, u b'hekk jiġġenera effett ta 'reżonanza.
Il-prinċipju tax-xogħol ta 'transducer manjetostrittiv ultrasoniku huwa li metalli b'ħafna ħadid jespandu u jinxtraw meta jkunu soġġetti għal kamp manjetiku. Biex tieħu vantaġġ minn din l-imġieba, qlub tal-metall b'ħafna ħadid huma mgeżwra f'wajers tar-ram. Il-komponent imbagħad jinsab f'tank. Meta l-kurrent jgħaddi mill-wajer tar-ram, il-qalba tal-metall tespandi u tittawwal. Bħal transducer pjeżoelettriku, kurrent bi frekwenza stabbilita jipproduċi effett ta 'reżonanza.
2. Mod fiss
Kolla tintuża biex tgħaqqad it-transducer ultrasoniku pjeżoelettriku mal-kisi tat-tindif ultrasoniku. Meta ġiet introdotta l-ewwel teknoloġija pjeżoelettrika, dan ħoloq problemi minħabba li l-kolla tiddgħajjef u eventwalment tfalli. Minħabba l-iżvilupp tat-teknoloġija tal-inġinerija li tista 'tintuża fl-industrija tal-ajruplani, din il-limitazzjoni m'għadhiex teżisti. Minkejja użu ripetut, adeżivi moderni għadhom ma jippermettux li t-transducer jitwaħħal.
Id-djar tat-transducer manjetostrittiv huwa wweldjat direttament mat-tank tal-apparat li jnaddaf ultrasonikament, u jipprovdi rabta soda, li ma tantx tinkiser.
3. Frekwenza ultrasonika tat-transducer
L-istat ideali ta 'tindif ultrasoniku huwa li jopera bi frekwenza ta' 40kHz-70kHz, iżda l-proċess xorta jista 'jitwettaq f'firxa wiesgħa ta' 25kHz-170kHz.
Transducers manjetostrittivi ultrasoniċi jistgħu jaħdmu biss fi frekwenzi sa 30kHz, li jfisser li l-użi applikabbli tagħhom huma ristretti ħafna. F'dan il-każ, l-aħjar użu tas-sistema ta 'tindif ultrasoniku manjetostrittiv tat-transducer huwa għal magni kbar li għandhom kontaminanti li huma diffiċli biex jitneħħew. Il-proċess ma għandux jeħtieġ ukoll tindif bir-reqqa tal-makkinarju. Eżempju ta 'din l-applikazzjoni jista' jintuża fuq il-linja tal-ipproċessar tal-electroplating.
Min-naħa l-oħra, it-transducer ultrasoniku pjeżoelettriku jista 'jaħdem fil-medda kollha ta' 25kHz sa 170kHz, u jagħmel l-użu tiegħu estremament divers.
4. Konsum tal-enerġija
Transducers manjetostrittivi ultrasoniċi għandhom jikkonvertu l-enerġija elettrika f'enerġija manjetika, u mbagħad jużawha biex tiġġenera enerġija mekkanika. Il-proċess kollu se jiġġenera ħafna enerġija moħlija, li ġeneralment tinħela fil-forma ta 'enerġija tas-sħana.
It-transducer ultrasoniku pjeżoelettriku jista 'jikkonverti kurrent ta' vultaġġ baxx f'enerġija mekkanika fi stadju wieħed, u jagħmilha effiċjenti ħafna. Għalhekk, it-transducer pjeżoelettriku jista 'jwettaq aktar xogħol waqt li jikkonsma l-istess ammont ta' enerġija elettrika.
5. Livell inerenti ta 'storbju ultrasoniku tat-transducer
Meta jiġu ġġenerati frekwenzi armoniċi, il-frekwenzi subarmoniċi huma ġeneralment prodotti bħala prodotti naturali. Il-frekwenza operattiva tal-biċċa l-kbira tat-transducers pjeżoelettriċi hija 40kHz jew ogħla, li jfisser li l-ewwel subarmoniku ġġenerat huwa 20kHz, li huwa lil hinn mill-firxa tas-smigħ normali tal-bniedem.
Transducers manjetostrittivi ultrasoniċi normalment joperaw bi frekwenza ta '30kHz jew inqas, u jipproduċu frekwenzi subarmoniċi li jinstemgħu. Dawn il-frekwenzi ħoss l-istess bħall-ħoss ta 'elettriku ta' vultaġġ għoli jew transformers li jinstema 'mill-qrib. Meta transducers manjetostrittivi multipli jkunu installati fl-istess tank tat-tindif ultrasoniku, il-livell tal-ħoss jirrikjedi l-użu ta 'għajnuniet protettivi.
6. Ħajja mistennija tat-transducer ultrasoniku
It-transducers pjeżoelettriċi l-ewwel jużaw kristalli tal-kwarz, u maż-żmien, il-kristalli tal-kwarz eventwalment jitilfu s-saħħa. Minn dakinhar, l-inġiniera ħolqu materjali taċ-ċeramika semikondutturi li jistgħu jiġu mqaddsa minn qabel permezz ta 'proċess speċjali, u b'hekk inaqqsu l-ammont ta' xedd wara l-immuntar tal-komponenti.
Flimkien ma 'komposti kristallini ġodda, il-ħajja tas-servizz tagħhom hija twila daqs dik ta' transducers manjetostrittivi, u transducers manjetostrittivi dejjem gawdew ħajja twila ta 'servizz.
