Područja primjene ultrazvučnih pretvarača

Ultrazvučni pretvarači imaju široku primjenu, a prema granama primjene dijele se na industriju, poljoprivredu, transport, život, medicinsku skrb i vojsku. Prema realiziranim funkcijama dijeli se na ultrazvučnu obradu, ultrazvučno čišćenje, ultrazvučnu detekciju, detekciju, praćenje, telemetriju, daljinsko upravljanje itd.; prema radnoj sredini dijeli se na tekućinu, plin, živo tijelo i sl.; prema prirodi, dijeli se na ultrazvučnu snagu, ultrazvučnu detekciju, ultrazvučnu sliku itd.

Ultrazvučni motor

Ultrazvučni motor koristi stator kao pretvarač, koristi inverzni piezoelektrični efekt piezoelektričnog kristala kako bi natjerao stator motora da vibrira na ultrazvučnoj frekvenciji, a zatim prenosi energiju trenjem između statora i rotora kako bi potaknuo rotor na rotaciju. Ultrazvučni motori imaju malu veličinu, veliki moment, visoku rezoluciju, jednostavnu strukturu, izravan pogon, bez mehanizma za kočenje i bez mehanizma za ležaj. Ove prednosti su korisne za minijaturizaciju uređaja. Ultrazvučni motori se široko koriste u optičkim instrumentima, laserima, poluvodičkoj mikroelektronici, preciznim strojevima i instrumentima, robotici, medicini i bioinženjeringu.

Ultrazvučno čišćenje

Mehanizam ultrazvučnog čišćenja je korištenje fizičkih učinaka kavitacije, radijacijskog tlaka, strujanja zvuka itd. kada se ultrazvučni val širi u otopini za čišćenje, da se mehanički odlijepi prljavština na dijelovima za čišćenje, a istovremeno se može potaknuti stvaranje kemikalija između otopine za čišćenje i prljavštine. reakcija za postizanje svrhe čišćenja objekta. Frekvencija koju koristi ultrazvučni stroj za čišćenje može se odabrati od 10 do 500 kHz prema veličini i namjeni objekta za čišćenje, općenito 20 do 50 kHz. S povećanjem frekvencije ultrazvučnog pretvarača mogu se koristiti Langevinov oscilator, longitudinalni oscilator, oscilator debljine itd. Što se tiče minijaturizacije, tu su i radijalne vibracije i vibracije savijanja vafla vibratora. Ultrazvučno čišćenje se sve više koristi u raznim industrijama, uključujući poljoprivredu, opremu za kućanstvo, elektroniku, automobilsku industriju, gumu, tiskanje, zrakoplove, hranu, bolnice i medicinska istraživanja.

Ultrazvučno zavarivanje

Ultrazvučno zavarivanje se može podijeliti u dvije kategorije: ultrazvučno zavarivanje metala i ultrazvučno zavarivanje plastike. Među njima je široko korištena tehnologija ultrazvučnog zavarivanja plastike. Koristi ultrazvučnu vibraciju koju generira pretvarač za prijenos energije ultrazvučne vibracije do područja zavarivanja kroz gornji zavar. Zbog velikog akustičkog otpora u području zavarivanja, odnosno spoju dvaju zavara, stvarat će se lokalna visoka temperatura za taljenje plastike, a zavarivanje će se završiti pod djelovanjem kontaktnog pritiska. Ultrazvučno zavarivanje plastike može olakšati zavarivanje dijelova koji se ne mogu zavariti drugim metodama zavarivanja. Osim toga, štedi i skupu naknadu za kalupljenje plastičnih proizvoda, skraćuje vrijeme obrade, poboljšava učinkovitost proizvodnje i ima karakteristike ekonomičnosti, brzine i pouzdanosti.

Ultrazvučna obrada

Fini abraziv se nanosi na radni komad uz određeni statički pritisak zajedno s ultrazvučnim alatom za obradu, a može se obraditi isti oblik kao i alat. Tijekom obrade, pretvarač treba generirati amplitudu od 15 do 40 mikrona na frekvenciji od 15 do 40 kHz. Ultrazvučni alat čini da abraziv na površini obratka kontinuirano udara sa značajnom udarnom silom, uništavajući dio ultrazvučnog zračenja i razbijajući materijal kako bi se postigla svrha uklanjanja materijala. Ultrazvučna obrada se uglavnom koristi u obradi krhkih i tvrdih materijala kao što su dragulji, žad, mramor, ahat i cementirani karbid, kao i za obradu rupa posebnog oblika i finih i dubokih rupa. Osim toga, dodavanje ultrazvučnih pretvarača običnim alatima za rezanje također može igrati ulogu u poboljšanju točnosti i učinkovitosti.

Ultrazvuk za mršavljenje

Učinkom kavitacije i mikromehaničkim vibracijama ultrazvučnog pretvarača, višak masnih stanica ispod ljudske epiderme se razbija, emulgira i izbacuje iz tijela, kako bi se postigla svrha mršavljenja i oblikovanja. Ovo je nova tehnologija razvijena na međunarodnoj razini 1990-ih. Talijanski Zocchi prvi je put koristio ultrazvučno uklanjanje masnoće u krevetu i postigao uspjeh, stvorivši presedan za plastičnu kirurgiju i ljepotu. Ultrazvučna tehnologija uklanjanja masnoće brzo se razvila u zemlji i inozemstvu.

Ultrazvučni uzgoj

Odgovarajuća učestalost i intenzitet ultrazvučnog zračenja sjemena biljaka može poboljšati klijavost sjemena, smanjiti stopu truleži plijesni, potaknuti rast sjemena i poboljšati brzinu rasta biljaka. Prema informacijama, ultrazvuk može povećati brzinu rasta nekih sjemenki biljaka za 2 do 3 puta.

Mjerač krvnog tlaka

Ultrazvučni pretvarač se koristi za primanje tlaka krvne žile. Kada se balon stisne i pritisne na krvnu žilu, ultrazvučni pretvarač ne može osjetiti pritisak krvne žile jer je primijenjeni tlak veći od tlaka vazodilatacije. Kada se tlak krvne žile smanji na određenu vrijednost, tlak njih dvoje postiže ravnotežu. U tom trenutku ultrazvučni pretvarač može osjetiti pritisak krvne žile, što je sistolički tlak srca. vrijednost krvnog tlaka. Elektronički tlakomjer može smanjiti radni intenzitet medicinskog osoblja zbog otkazivanja stetoskopa.

Telemetrijski daljinski upravljač

U otrovnim, radioaktivnim i drugim surovim okruženjima ljudi ne mogu raditi blizu njega i treba ih kontrolirati na daljinu; električni prekidači kao što su televizori, ventilatori i svjetla trebaju daljinski upravljač, a ultrazvučni pretvarači mogu se ugraditi za prijenos ultrazvučnih valova s ​​udaljene lokacije. Prijemni pretvarač na kontrolnom sustavu pretvara akustični signal u električni signal kako bi prekidač djelovao.

Praćenje prometa

U suvremenom prometu vrlo je potrebno automatski pratiti prolazak i brojanje vozila kako bi se shvatilo upravljanje vozilima. Na primjer, stanica za nadzor prometa ugrađuje ultrazvučni pretvarač i njegovu pomoćnu opremu i za primopredajnik i za prijenos. Kada vozilo prođe, vraća se zvučni puls i broj dnevnih vozila može se dobiti brojanjem i akumuliranjem. Pretvornik dvostruke namjene postavljen je na stražnjem dijelu automobila kako bi se spriječile nesreće u suprotnom smjeru. Instaliranje prijemnog piezoelektričnog ultrazvučnog pretvarača na cesti također može pratiti broj buke.

Raspon

Ultrazvučni uređaj za mjerenje raspona naziva se i zvučni ravnalo. Mjeri vremenski interval impulsa pomoću sonde s dvostrukom namjenom. Zvučno ravnalo može mjeriti udaljenost unutar 10m, a točnost može doseći nekoliko tisućinki.

Detekcija curenja i detekcija plina

Za tlačni sustav, kod curenja, buku mlaza uzrokuje razlika tlaka između unutarnje i vanjske strane tlačne posude. Ovaj spektar buke je izuzetno širok. Za sustave bez tlaka, ultrazvučni izvor može se postaviti unutar zatvorenog sustava i primiti izvan zatvorenog sustava. Općenito, amplituda signala izmjerena kada nema propuštanja je vrlo mala ili nikakva, a amplituda signala ima tendenciju naglo porasti na točki curenja. Detekcija protoka plina također je jedno od važnih sredstava u kemijskoj industriji. Postoje razna pojačanja za detekciju protoka, kao što su rotametri i tako dalje. No, glavna prednost korištenja ultrazvučnog pretvarača je da ne ometa protok tekućine.

Prikupljanje informacija

Kako bi ostvarili funkcije kao što su slobodno hodanje u prostoru i prepoznavanje objekata, inteligentni roboti ne samo da trebaju koristiti ultrazvučne pretvarače za mjerenje udaljenosti i vođenje slijepih osoba, već moraju i prepoznavanje slika. Stoga su za postizanje višestrukih funkcija potrebni mali nizovi ultrazvučnih pretvarača, a ovaj će aspekt postati važna tema istraživanja, privući mnoge znanstvenike da mu teže.