Cad é transducer ultrasonaic

Is gléas é trasduchtóir (probe) a thiontaíonn fuinneamh fisiceach isteach agus amach. Tiontaíonn taiscéalaí ultrasonaic fuinneamh leictreach go fuinneamh fuaimiúil agus athraíonn sé fuinneamh fuaimiúil go fuinneamh leictreach. Déantar an comhshó fuinnimh a bhaint amach. Dá bhrí sin, tugtar trasduchtóir ultrasonaic ar an taiscéalaí ultrasonaic freisin, ar féidir é a úsáid chun tonnta ultrasonaic a tharchur agus a fháil, agus is gné lárnach é sa chóras raon ultrasonaic. Áirítear go príomha trasducers ultrasonaic trasducers ultrasonaic meicniúla, trasducers ultrasonaic leictreacha agus trasduchtóirí ultrasonaic electroacoustic. Ina measc, tá braiteoirí ultrasonaic electroacoustic comhdhéanta den chuid is mó de chriostail piezoelectric (electrostrictive) agus cóimhiotal alúmanaim nicil-iarann ​​​​(magnetostrictive). De réir dearaí éagsúla, tá cruth colún den chuid is mó ag cruth an trasducer ultrasonaic (tá an trastomhas céanna ag na plátaí clúdaigh miotail tosaigh agus cúil), cineál adharc (tá trastomhas pláta clúdaigh tosaigh laghdaithe go ró-mhór ag an gcruth stua), agus cruth colún le rannóg sa lár.

A Is trasducer electroacoustic é trasducer criadóireachta piezoelectric a thiontaíonn fuinneamh leictreach agus fuaimiúil bunaithe ar éifeachtaí piezoelectric agus inbhéartach piezoelectric criostail áirithe. Tá braiteoirí ultrasonaic piezoelectric comhdhéanta go príomha de sliseog piezoelectric. Is braiteoir inchúlaithe é an braiteoir ultrasonaic comhdhéanta de chriostail piezoelectric a thiontaíonn fuinneamh leictreach go fuinneamh fuaimiúil, agus nuair a fhaigheann sé tonnta ultrasonaic, féadann sé fuinneamh fuaimiúil a thiontú go fuinneamh leictreach freisin. Feidhmíonn braiteoirí ultrasonaic piezoelectric ag baint úsáide as athshondas criostail piezoelectric. Tá tréithe neamhshiméadracha ag struchtúr roinnt ábhar criostail aonair. Nuair a bhíonn na hábhair seo faoi strus agus brú seachtrach, scriosfaidh na hathruithe struchtúr laitíse inmheánacha (dífhoirmiú) an staid bhunaidh macrascópach de neodracht leictreach, rud a fhágann go mbeidh réimse leictreach polaraithe ann. (leictriceimiceach), tá an réimse leictreach a ghintear (polarúchán leictreoid) comhréireach le méid an strain. Tugtar éifeacht piezoelectric dearfach ar an bhfeiniméan seo, a d'aimsigh na deartháireacha Curie i 1880. Ina dhiaidh sin, i 1881, fuarthas amach freisin go bhfuil éifeacht inbhéartach piezoelectric ag ábhair chriostail aonair den sórt sin freisin, is é sin, nuair a bhíonn ábhar a bhfuil éifeacht piezoelectric dearfach faoi réir réimse leictreach feidhmeach, gintear strus agus brú, agus foirmítear an brú agus an réimse leictreach seachtrach. Díreach comhréireach. Tá sé léirithe ag turgnaimh go bhfuil an éifeacht piezoelectric agus an éifeacht piezoelectric inbhéartach laistigh de theorainn áirithe líneach. Is é sin le rá, san éifeacht piezoelectric, tá dlús muirear dromchla an chriostail piezoelectric comhréireach le méid an strain. Nuair a athraíonn an brú an comhartha, athraíonn an muirear an comhartha freisin. I gcás na héifeachta piezoelectric inbhéartach, teannann an criostail piezoelectric faoi ghníomhaíocht an réimse leictreach seachtrach. Tá an méid comhréireach le neart an réimse leictrigh, agus nuair a dhéantar an réimse leictreach a aisiompú, déantar an brú a aisiompú freisin. Is feistí iad trasducers piezoelectric a thiontaíonn fuinneamh leictreach agus fuinneamh fuaimiúil ag baint úsáide as éifeacht piezoelectric ábhair chriostail aonair áirithe agus éifeachtaí leictreastatacha na n-ábhar polycrystalline. Mar gheall ar a éifeachtacht electroacoustic ard, cumas cumhachta mór, agus is féidir an struchtúr agus cruth a dhearadh de réir iarratais éagsúla, tá sé in úsáid go forleathan i réimse na ultrafhuaime.

Tá trasduchtóirí piezoelectric ultrasonaic roinnte ina probe singil agus dé-probe. Tagraíonn an modh probe aonair do thrasduchtóir cóngarachta ultrasonaic a úsáidtear chun tonnta ultrasonaic agus tonnta ultrasonaic a tharchur, is é sin, úsáidtear an taiscéalaí le haghaidh tarchurtha agus glactha araon. Sa mhodh oibríochta aonair taiscéalaithe, agus tonnta ultrasonaic á dtarchur, is gá voltas níos mó ná deich volta, roinnt deich volta nó fiú na céadta volta a chur i bhfeidhm ar an taiscéalaí chun creathadh meicniúil an taiscéalaí a chur faoi deara. Gabhann an tonnchrith meicniúil seo tonnchrith an wafer piezoelectric go fuinneamh meicniúil. Tiontaigh go fuinneamh fuaimiúil chun tonnta ultrasonaic a ghríosadh. Nuair a fhaightear an tonn ultrasonaic, ní imíonn an t-iarshock a ghineann an tonn ultrasonaic láithreach, agus tá aimplitiúid an chomhartha tarchurtha níos soiléire ná aimplitiúid an chomhartha macalla, ionas go gcruthóidh an deireadh glactha an tonn a ghineann an tonnchrith mar mhacalla de dhearmad. Bíonn tionchar ag earráidí tomhais ar chruinneas an bhraiteora tomhais achar ultrasonaic. Is é an cleachtas traidisiúnta ná stop a chur leis an tarchur, moill a chur ar an tréimhse ama, seachaint an t-am tar éis an turraing seo agus tús a chur le macallaí a fháil, rud a fhágann go bhfuil an crios dall. Oibríonn an taiscéalaí déach trí dhá thonnta ultrasonaic a sheoladh agus trí thonnta ultrasonaic a fháil ag baint úsáide as an taiscéalaí céanna. Ó leibhéal na hanailíse crios dall aonair probe, is féidir leis an modh oibríochta dé-probe deireadh a chur go hiomlán leis an gcrios dall agus an t-achar tomhais a mhéadú. Mar sin féin, in iarratais phraiticiúla, toisc go bhfuil an t-achar idir an tóireadóir tarchurtha agus an tóireadóir glactha beag, agus go bhfuil an tonn fuaime diffractive, ní fhéadfaidh an tonn a astaíonn an tóireadóir tarchurtha ultrasonaic a léiriú ag an mbacainn, ach seachnaíonn sé go díreach an tóireadóir glactha, agus mar thoradh ar na dearfacha, dá bhrí sin, tá an crios dall fós ann.