Transductors piezoelèctrics
La conversió de polsos elèctrics a vibracions mecàniques i la conversió de les vibracions mecàniques retornades a l'energia elèctrica són la base de les proves d'ultrasons. L'element actiu és el cor del transductor, ja que converteix l'energia elèctrica a l'energia acústica, i viceversa. L'element actiu és bàsicament una peça de material polaritzat (és a dir, algunes parts de la molècula es carreguen positivament, mentre que altres parts de la molècula es carreguen negativament) amb elèctrodes units a dues de les seves cares oposades. Quan un camp elèctric s'aplica a través del material, les molècules polaritzades s'alinearan amb el camp elèctric, resultant en dipolars induïts dins de l'estructura molecular o cristal·lina del material. Aquesta alineació de molècules farà que el material canviï de dimensions. Aquest fenomen es coneix com electrostròcit. A més, un material polaritzat permanentment com el quars (SiO2) o el titanat de bari (BaTiO3) produirà un camp elèctric quan el material canvia de dimensions com a resultat d'una força mecànica imposada. Aquest fenomen es coneix com l'efecte piezoelèctric.
L'element actiu de la majoria de transductors acústics utilitzats avui en dia és una ceràmica piezoelèctrica, que es pot tallar de diverses maneres per produir diferents modes d'ona. Un gran element piezoelèctric de ceràmica es pot veure a la imatge d'un transductor de freqüència baixa seccionat. Anteriorment a l'aparició de la ceràmica piezoelèctrica a principis dels cinquanta, es van utilitzar principalment cristalls piezoelèctrics fets amb cristalls de quars i materials magnetostrictivos. L'element actiu encara es denomina a vegades el cristall per temporitzadors antics en el camp NDT. Quan es van introduir ceràmiques piezoelèctriques, aviat es van convertir en el material dominant dels transductors a causa de les seves bones propietats piezoelèctriques i la seva facilitat de fabricació en una varietat de formes i mides. També operen a baixa tensió i es poden utilitzar fins a uns 300 ° C. El primer ús piezocerámico en general va ser el titanat de bari, i va ser seguit durant els anys 60 per composicions de titanates de circonato de plom, que ara són les ceràmiques més habituals per a la fabricació de transductors. També en algunes aplicacions s'utilitzen nous materials com ara piezo-polímers i composites .
El gruix de l'element actiu es determina per la freqüència desitjada del transductor. Un element d'oblea prima vibra amb una longitud d'ona el doble del seu gruix. Per tant, els cristalls piezoelèctrics es tiren a un gruix que és 1/2 la longitud d'ona radiada desitjada. Com més alta sigui la freqüència del transductor, més prim és l'element actiu. La principal raó per la qual no es produeixen els transductors de contacte d'alta freqüència és que l'element és molt fi i massa fràgil.
Transductor ALTRASONIC es pot personalitzar a les vostres aplicacions, coincidint amb el tipus adequat i donar-vos una solució professional.
