Analiza zastosowań w dziedzinie przetworników ultradźwiękowych

Przetworniki ultradźwiękowe są szeroko stosowane. Dzielą się one na przemysł, rolnictwo, transport, życie, medycynę i wojsko, zgodnie z zastosowaną branżą. Zgodnie z realizowanymi funkcjami dzieli się na obróbkę ultradźwiękową, czyszczenie ultradźwiękowe, wykrywanie ultradźwiękowe, wykrywanie, monitorowanie, telemetrię, zdalne sterowanie itp.

Piezoelektryczne transformatory ceramiczne wykorzystują efekt piezoelektryczny korpusu piezoelektrycznego po polaryzacji w celu uzyskania napięcia wyjściowego. Część wejściowa napędzana jest sinusoidalnym sygnałem napięciowym, który jest wibrowany w wyniku odwrotnego efektu piezoelektrycznego. Fala wibracyjna jest mechanicznie połączona z częścią wyjściową poprzez część wejściową i wyjściową.

Część wyjściowa generuje ładunek elektryczny poprzez dodatni efekt piezoelektryczny i realizuje konwersję energii elektrycznej na energię mechaniczną na energię elektryczną korpusu piezoelektrycznego i uzyskuje najwyższe napięcie wyjściowe przy częstotliwości rezonansowej piezoelektryczny przetwornik ultradźwiękowy . W porównaniu z transformatorami elektromagnetycznymi ma mały rozmiar, niewielką wagę, dużą gęstość mocy i wysoką wydajność, jest odporny na awarie, wysoką temperaturę, nie boi się spalania, nie ma zakłóceń elektromagnetycznych i szumu elektromagnetycznego, a także prostą konstrukcję, jest łatwy w produkcji, łatwy do masowej produkcji, w niektórych obszarach staje się idealnym elementem zamiennikiem transformatorów elektromagnetycznych. Transformatory takie stosowane są w przetwornicach przełączających, notebookach, sterownikach oświetlenia itp.

2, silnik ultradźwiękowy

Silnik ultradźwiękowy wykorzystuje stojan jako przetwornik. Odwrotny efekt piezoelektryczny kryształu piezoelektrycznego powoduje, że stojan silnika wibruje z częstotliwością ultradźwiękową, a następnie tarcie między stojanem a wirnikiem przenosi energię, aby wprawić wirnik w ruch obrotowy. Silnik ultradźwiękowy ma niewielkie rozmiary i duży moment obrotowy.

Wysoka rozdzielczość, prosta konstrukcja, napęd bezpośredni, mechanizm bez hamulca, mechanizm bez łożyska, te zalety sprzyjają miniaturyzacji urządzenia. Silniki ultradźwiękowe są szeroko stosowane w instrumentach optycznych, laserach, mikroelektronice półprzewodnikowej, precyzyjnych maszynach i instrumentach, robotyce, medycynie i biotechnologii.

3, czyszczenie ultradźwiękowe

Mechanizm ultradźwiękowy przetwornik czyszczący polega na wykorzystaniu efektów fizycznych, takich jak kawitacja, ciśnienie promieniowania i przepływ dźwięku, gdy fala ultradźwiękowa rozchodzi się w cieczy czyszczącej, aby usunąć zjawisko mechaniczne generowane przez brud na elemencie czyszczącym, a jednocześnie promować chemię cieczy czyszczącej i brudu. Do osiągnięcia celu czyszczenia obiektu częstotliwość wykorzystywana przez myjkę ultradźwiękową może wynosić od 10 do 500 kHz w zależności od wielkości i przeznaczenia czyszczonego obiektu i zazwyczaj wynosi od 20 do 50 kHz. Wraz ze wzrostem częstotliwości przetwornika ultradźwiękowego oscylator Langevina, wibrator wzdłużny, wibrator grubościowy itp. Pod względem miniaturyzacji.

Występują drgania promieniowe i drgania zginające za pomocą oscylatora dyskowego. Czyszczenie ultradźwiękowe znajduje coraz szersze zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu, rolnictwie, sprzęcie gospodarstwa domowego, elektronice, motoryzacji, gumie, poligrafii, lotnictwie, żywności, szpitalach i badaniach medycznych.

4, zgrzewanie ultradźwiękowe

ultradźwiękowy przetwornik zgrzewania tekstyliów ma dwie główne kategorie: ultradźwiękowe zgrzewanie metali i ultradźwiękowe zgrzewanie tworzyw sztucznych. Wśród nich szeroko stosowana jest technologia ultradźwiękowego zgrzewania tworzyw sztucznych. Wykorzystuje wibracje ultradźwiękowe generowane przez przetwornik do przenoszenia energii drgań ultradźwiękowych do strefy spawania przez górną część spawaną w wyniku spawania. oznacza to, że połączenie dwóch spawów ma dużą rezystancję akustyczną, w związku z czym generowana jest lokalnie wysoka temperatura w celu stopienia tworzywa sztucznego, a prace spawalnicze są zakończone pod naciskiem kontaktowym. Zgrzewanie ultradźwiękowe tworzyw sztucznych ułatwia spawanie części, których nie da się zespawać innymi metodami. Ponadto pozwala również zaoszczędzić na kosztownych kosztach form do produktów z tworzyw sztucznych.

5, obróbka ultradźwiękowa

Drobny materiał ścierny jest nakładany na przedmiot obrabiany pod pewnym ciśnieniem statycznym wraz z narzędziem do obróbki ultradźwiękowej i ma taki sam kształt, jak narzędzie może być przetwarzane. Podczas przetwarzania przetwornik musi generować amplitudę od 15 do 40 mikronów przy częstotliwości od 15 do 40 kHz. Narzędzie ultradźwiękowe tworzy powierzchnię przedmiotu obrabianego.

Przetwarzanie. Ponadto, gdy przetwornik ultradźwiękowy jest wibrowany na zwykłym narzędziu tnącym, może to również poprawić dokładność i wydajność.

6, ultradźwiękowa utrata masy ciała

W łóżku zastosowano odtłuszczanie ultradźwiękowe, które zakończyło się sukcesem. Przetwornik piezoelektryczny 33 kHz tworzy precedens w chirurgii plastycznej i urodzie. Technologia odtłuszczania ultradźwiękowego szybko rozwinęła się w kraju i za granicą.

7, hodowla ultradźwiękowa

Napromienianie ultradźwiękowe nasion roślin z odpowiednią częstotliwością i intensywnością może zwiększyć szybkość kiełkowania nasion, zmniejszyć szybkość pleśni, promować wzrost nasion i zwiększyć tempo wzrostu roślin. Według danych ultradźwięki mogą zwiększyć tempo wzrostu niektórych nasion roślin od 2 do 3 razy.

8, elektroniczny ciśnieniomierz

Do pomiaru ciśnienia w naczyniu krwionośnym służy piezoelektryczny przetwornik ceramiczny. Kiedy balon jest dociskany do naczynia krwionośnego, zastosowane ciśnienie jest wyższe niż ciśnienie rozszerzające naczynia, a przetwornik ultradźwiękowy nie wyczuwa ciśnienia naczynia krwionośnego; a gdy poduszka powietrzna jest stopniowo opróżniana, para przetworników ultradźwiękowych. Zmniejsza się ciśnienie na naczyniach krwionośnych.