Camps d'aplicació dels transductors ultrasònics

Els transductors d'ultrasons s'utilitzen àmpliament i es divideixen en la indústria, l'agricultura, el transport, la vida, l'atenció mèdica i l'exèrcit segons les indústries d'aplicació. Segons les funcions realitzades, es divideix en processament d'ultrasons, neteja per ultrasons, detecció d'ultrasons, detecció, monitorització, telemetria, control remot, etc.; segons l'entorn de treball, es divideix en líquid, gas, cos viu, etc.; segons la naturalesa, es divideix en ultrasons de potència, ultrasons de detecció, imatges ultrasòniques, etc.

Motor d'ultrasons

El motor d'ultrasons utilitza l'estator com a transductor, utilitza l'efecte piezoelèctric invers del cristall piezoelèctric per fer que l'estator del motor vibri a la freqüència ultrasònica, i després transmet energia per la fricció entre l'estator i el rotor per impulsar el rotor per girar. Els motors d'ultrasons tenen una mida petita, gran parell, alta resolució, estructura senzilla, accionament directe, sense mecanisme de frenada i sense mecanisme de coixinets. Aquests avantatges són beneficiosos per a la miniaturització del dispositiu. Els motors d'ultrasons s'utilitzen àmpliament en instruments òptics, làsers, microelectrònica de semiconductors, maquinària i instruments de precisió, robòtica, medicina i bioenginyeria.

Neteja per ultrasons

El mecanisme de neteja per ultrasons és utilitzar els efectes físics de la cavitació, la pressió de la radiació, el flux de so, etc. quan l'ona ultrasònica es propaga a la solució de neteja, per eliminar mecànicament la brutícia de les peces de neteja i, al mateix temps, pot promoure la generació de productes químics entre la solució de neteja i la brutícia. reacció per aconseguir el propòsit de netejar l'objecte. La freqüència utilitzada per la màquina de neteja per ultrasons es pot seleccionar de 10 a 500 kHz segons la mida i la finalitat de l'objecte de neteja, generalment de 20 a 50 kHz. Amb l'augment de la freqüència del transductor ultrasònic, es pot utilitzar l'oscil·lador Langevin, l'oscil·lador longitudinal, l'oscil·lador de gruix, etc. Pel que fa a la miniaturització, també hi ha vibracions radials i vibracions de flexió del vibrador d'hòsties. La neteja per ultrasons s'utilitza cada cop més en diverses indústries, com ara l'agricultura, l'equip domèstic, l'electrònica, l'automoció, el cautxú, la impressió, les aeronaus, els aliments, els hospitals i la investigació mèdica.

Soldadura per ultrasons

La soldadura per ultrasons es pot dividir en dues categories: soldadura de metalls per ultrasons i soldadura de plàstic per ultrasons. Entre ells, la tecnologia de soldadura de plàstic per ultrasons s'ha utilitzat àmpliament. Utilitza la vibració ultrasònica generada pel transductor per transmetre l'energia de la vibració ultrasònica a la zona de soldadura a través de la soldadura superior. A causa de la gran resistència acústica a la zona de soldadura, és a dir, la unió de les dues soldadures, es generarà una temperatura local elevada per fondre el plàstic, i el treball de soldadura es completarà sota l'acció de la pressió de contacte. La soldadura de plàstic per ultrasons pot facilitar la soldadura de peces que no es poden soldar amb altres mètodes de soldadura. A més, també estalvia la costosa tarifa del motlle dels productes plàstics, escurça el temps de processament, millora l'eficiència de producció i té les característiques d'economia, velocitat i fiabilitat.

Mecanitzat per ultrasons

L'abrasiu fi s'aplica a la peça de treball amb una certa pressió estàtica juntament amb l'eina de mecanitzat per ultrasons, i es pot mecanitzar la mateixa forma que l'eina. Durant el processament, el transductor ha de generar una amplitud de 15 a 40 micres a una freqüència de 15 a 40 kHz. L'eina ultrasònica fa que l'abrasiu a la superfície de la peça impacti contínuament amb una força d'impacte considerable, destruint la part de radiació ultrasònica i trencant el material per aconseguir el propòsit d'eliminar el material. El processament d'ultrasons s'utilitza principalment en el processament de materials fràgils i durs com ara gemmes, jade, marbre, àgata i carbur cimentat, així com el processament de forats amb forma especial i forats fins i profunds. A més, afegir transductors ultrasònics a les eines de tall ordinàries també pot tenir un paper en la millora de la precisió i l'eficiència.

Ecografia per a la pèrdua de pes

Utilitzant l'efecte de cavitació i la vibració micromecànica del transductor ultrasònic, l'excés de cèl·lules de greix sota l'epidermis humana es trenquen, s'emulsionen i es descarreguen del cos per aconseguir el propòsit de perdre pes i donar forma. Aquesta és una nova tecnologia desenvolupada internacionalment als anys noranta. Zocchi d'Itàlia va utilitzar l'eliminació de greix per ultrasons per primera vegada al llit i va aconseguir l'èxit, creant un precedent per a la cirurgia plàstica i la bellesa. La tecnologia d'eliminació de greix per ultrasons s'ha desenvolupat ràpidament a casa i a l'estranger.

Cria ultrasònica

La freqüència i la intensitat adequades de la irradiació ultrasònica a les llavors de les plantes poden millorar la taxa de germinació de les llavors, reduir la taxa de podridura del motlle, promoure el creixement de llavors i millorar la taxa de creixement de les plantes. Segons la informació, els ultrasons poden augmentar la taxa de creixement d'algunes llavors de plantes de 2 a 3 vegades.

Monitor de pressió arterial

El transductor d'ultrasons s'utilitza per rebre la pressió del vas sanguini. Quan el globus es comprimeix i es pressiona contra el vas sanguini, el transductor d'ultrasons no pot sentir la pressió del vas sanguini perquè la pressió aplicada és superior a la pressió de vasodilatació. Quan la pressió del vas sanguini disminueix fins a un cert valor, la pressió dels dos assoleix un equilibri. En aquest moment, el transductor d'ultrasons pot sentir la pressió del vas sanguini, que és la pressió sistòlica del cor. valor de pressió arterial. L'esfigmomanòmetre electrònic pot reduir la intensitat laboral del personal mèdic a causa de la cancel·lació de l'estetoscopi.

Comandament a distància de telemetria

En entorns tòxics, radioactius i d'altres dures, les persones no poden treballar-hi a prop i cal controlar-les de forma remota; Els interruptors elèctrics com ara televisors, ventiladors i llums necessiten un control remot i es poden instal·lar transductors d'ultrasons per transmetre ones ultrasòniques des d'una ubicació remota. El transductor receptor del sistema de control converteix el senyal acústic en un senyal elèctric per fer que l'interruptor actuï.

Seguiment del trànsit

En el trànsit modern, és molt necessari controlar automàticament el pas i el recompte de vehicles per tal de comprendre el funcionament dels vehicles. Per exemple, l'estació de supervisió del trànsit instal·la un transductor d'ultrasons i el seu equip auxiliar tant per a transceptor com per a la transmissió. Quan el vehicle hi passa, torna un pols acústic i es pot obtenir el nombre de vehicles diaris comptant i acumulant. A la part posterior del cotxe s'instal·la un transductor de doble propòsit per evitar accidents de col·lisió inversa. La instal·lació d'un transductor ultrasònic piezoelèctric receptor a una carretera també pot controlar la xifra de soroll.

Avançant

Un dispositiu de mesura ultrasònic també s'anomena regla de so. Mesura l'interval de temps del pols mitjançant un transductor de doble propòsit. La regla de so pot mesurar la distància a 10 m i la precisió pot arribar a diverses mil·lèsimes.

Detecció de fuites i detecció de gasos

Per al sistema de pressió, a la fuga, el soroll del raig és causat per la diferència de pressió entre l'interior i l'exterior del recipient a pressió. Aquest espectre de soroll és extremadament ampli. Per als sistemes sense pressió, es pot col·locar una font d'ultrasons dins del sistema tancat i rebre'l des de fora del sistema tancat. En general, l'amplitud del senyal mesurada quan no hi ha fuites és molt petita o no, i l'amplitud del senyal tendeix a augmentar sobtadament al punt de fuga. La detecció de flux de gas també és un dels mitjans importants en la indústria química. Hi ha diverses amplificacions per a la detecció de flux, com ara rotàmetres, etc. Però el principal avantatge d'utilitzar un transductor ultrasònic és que no dificulta el flux del fluid.

Recollida d'informació

Per tal de realitzar funcions com ara caminar lliurement per l'espai i reconèixer objectes, els robots intel·ligents no només han d'utilitzar transductors d'ultrasons per mesurar la distància i guiar els cecs, sinó que també necessiten el reconeixement d'imatges. Per tant, calen petites matrius de transductors ultrasònics per assolir múltiples funcions, i aquest aspecte es convertirà en un tema de recerca important, que atraurà molts científics a esforçar-se per aconseguir-ho.