Principi d'assaig d'ultrasons

Les ones de so més curtes que les ordinàries, les longituds d'ona de l'ultrasò fan una bona direcció, però també a través del material opac, aquesta característica s'ha utilitzat àmpliament en proves d'ultrasons, gruixos, mesurament de distància, control remot i tecnologia d'imatge ultrasònica. La imatge ultrasònica és una tecnologia que utilitza l'ecografia per presentar la imatge interior d'objectes opacs. A partir del transductor d'una lent acústica ultrasònica centrada en una mostra opaca, l'ultrasò transportada a partir dels passos de mostra va ser com a part de la informació (com la capacitat de reflexió, absorció i dispersió d'ones sonores), la lent acústica convergeix en el receptor piezoelèctric, L'amplificador d'entrada de senyal elèctric, usant el sistema d'escaneig, pot mostrar la imatge d'exemple opaca que es mostra a la pantalla. El dispositiu s'anomena microscopi ultrasònic. La tecnologia d'imatge ultrasònica ha estat àmpliament aplicada en l'examen mèdic, en la fabricació de dispositius microelectrònics utilitzats per a la inspecció en un circuit integrat a gran escala, s'utilitza per mostrar aliatges de diferents composicions en l'àrea de ciència de materials i límits de grans, etc. La holografia acústica és un ultrasò principi d'interferència del registre i reproduir la imatge tridimensional de la tecnologia d'imatge acústica opaca, el seu principi i la holografia òptica són bàsicament iguals, només registrar significa diferent (veure holografia). Amb la mateixa motivació de la font de senyal ultrasònica, dos transductors es col·loquen en un líquid, van llançar dos feixos d'ultrasò coherents: un feix a través de l'objecte estudiat després de convertir-se en una ona, un munt d'ones de referència. Ona d'objecte i ona de referència superposició coherent, holograma acústic format a la superfície del líquid, amb holograma acústic de raig làser, utilitzant una reflexió làser sobre l'efecte de difracció de l'holograma acústic i recuperant les coses, generalment amb una càmera i televisors per a l'observació en temps real .

El significat de la neteja per ultrasons

Efecte de neteja per ultrasons, és més que una oïda d'audició humana en el líquid. Quan la propagació d'ultrasons en el detergent, a causa del so és una ona longitudinal, l'ona longitudinal per promoure el paper dels mitjans de comunicació pot fer que la pressió del líquid canviï, resultant en una petita bombolla de buit, anomenada "efecte cavitació". Quan el xoc de compressió de la bombolla pot produir un impacte potent, es pot fixar objectes dins de la brutícia de la cantonada dispersos i millorar l'efecte de rentat, a causa de la durada de la freqüència d'ultrasons takanami, forta potència penetrant, de manera que es produeixi una fissura o estructura complexa i oculta de la neteja, pot aconseguir un efecte de rentat sorprenent

La neteja per ultrasons es basa en cavitació, és a dir, en el líquid de neteja en la formació ràpida de nombroses bombolles i implosió ràpida. El xoc resultant esborrarà la brutícia de les superfícies interiors i exteriors de la peça immersa en la solució de neteja. Amb l'augment de la freqüència d'ultrasons, el nombre de bombolles augmenta i l'impacte de l'explosió es debilita. Per tant, l'ecografia d'alta freqüència és especialment adequada per netejar la brutícia de partícules petites sense trencar la superfície de la peça. L'expansió de les bombolles de cavitació i les bombolles d'explosió (implosió) es creen aplicant ones de so d'alta freqüència (ultrasòniques) i d'alta intensitat a líquids. Qualsevol sistema de neteja per ultrasons, per tant, ha de tenir tres elements bàsics: el fluid de neteja de Cheng Fang al tanc, converteix energia elèctrica en energia mecànica de transductor de senyal elèctric d'alta freqüència i generador d'ultrasons.

Transductors i generadors

La part més important del sistema de neteja per ultrasons és el transductor. Hi ha dos tipus de transductors, un és un transductor magnètic, que està fet d'aliatge de níquel o níquel. Un transductor piezoelèctric de titanat de circonato de plom o altres ceràmiques.

Quan un material piezoelèctric es col·loca en un camp elèctric de tensió variable, es deforma. Això s'anomena "efecte piezoelèctric". Els transductors magnètics, per contra, estan formats per materials que es deformen en un camp magnètic canviant. No importa quin tipus de transductor s'utilitzi, el factor més bàsic sol ser la intensitat de l'efecte cavitació.

Les ones ultrasòniques, com altres ones de so, són una sèrie de punts de pressió, una ona que es comprimeix i s'expandeix alternativament (com es mostra a continuació). Si l'energia sonora és prou forta, el líquid s'allunya de la fase d'expansió de l'ona i es formen les bombolles. En l'etapa de compressió de l'ona, aquestes bombolles esclaten o imploren en estat líquid a l'instant, produint una força d'impacte molt eficaç, especialment adequada per a la neteja. Aquest procés es diu cavitació. Les ones sonores de compressió i expansió s'analitzen teòricament, l'explosió de la bombolla de cavitació produirà més de 10000 psi de pressió i l'alta temperatura de 20000 ° F (11000 ° C), i en l'explosió instantània esclatarà ràpidament la radiació externa. L'energia emesa per una única bombolla de cavitació és molt petita, però cada segon per milions de bombolles de cavitació esclata al mateix temps, l'efecte acumulatiu serà molt fort, produirà el poderós impacte de la contaminació de la superfície de la peça de treball, aquestes són totes les característiques de neteja per ultrasons. Si l'energia ultrasònica és prou gran, la cavitació es produirà a tot arreu a la solució de neteja, de manera que l'ecografia pot netejar amb eficàcia petites esquerdes i forats. La cavitació també promou reaccions químiques i acelera la dissolució de les membranes superficials. Però només en una determinada àrea de la pressió del líquid és inferior a la pressió del gas dins d'un joc de bombolles, es produirà un fenomen de cavitació a la zona, de manera que la generada pel transductor d'amplitud d'ona ultrasònica és prou gran per satisfer aquesta condició. La potència mínima necessària per produir cavitació s'anomena punt crític a la cavitació. Els diferents líquids tenen diferents punts crítics de cavitació, de manera que l'energia ultrasònica ha d'excedir el punt crític per aconseguir l'efecte de neteja. És a dir, les bombolles de cavitació només es poden produir si l'energia supera el punt crític per a la neteja per ultrasons.

Importància de la freqüència

El soroll es produeix quan la freqüència de treball és baixa (dins del rang d'audiència humana). Quan la freqüència és inferior a 20 kHz, el soroll de treball no només es fa molt alt, però pot superar el límit de soroll de seguretat estipulat per la llei de seguretat i salut laboral o d'altres normatives. En aplicacions on es requereix una gran potència per eliminar la brutícia sense tenir en compte el dany superficial de la peça, se sol triar una freqüència de neteja inferior entre 20 kHz i 30 kHz. La freqüència de neteja dins d'aquest rang de freqüències s'utilitza sovint per netejar materials grans, pesats o d'alta densitat. El transductor magnètic de 20KHz i el transductor piezoelèctric de 25KHz, la força relativa relativa a la cavitació a freqüències de 40 kHz, s'utilitzen habitualment per netejar parts més petites, més sofisticades o per eliminar petites partícules. Les freqüències altes també s'utilitzen en aplicacions on no es permeten danys a la superfície de la peça. L'ús de freqüències altes millora el rendiment de la neteja de diverses maneres. A mesura que augmenta la freqüència, el nombre de bombolles de cavitació augmenta linealment, produint ones de xoc més intenses que els permeten introduir espais més petits. Si el poder roman constant i les bombolles de cavitació disminueixen, l'energia alliberada per les bombolles de cavitació disminuirà de manera corresponent, la qual cosa redueix el dany a la superfície de la peça. Un altre avantatge d'altes freqüències és que redueixen la capa viscosa del límit (l'efecte de Bernoulli), permetent que l'ultrasò detecti partícules extremadament petites. Aquesta situació és similar a la de les petites roques al fons d'un corrent clar quan cau el nivell d'aigua del torrent. L'empresa ofereix una gamma de freqüències intermèdies de 40 kHz, 80 kHz, 120 kHz i 170 kHz. Es poden seleccionar productes amb una freqüència de 350 kHz quan es netegen partícules extremadament petites. La companyia ha llançat recentment un sistema MicroCoustics per a aquestes ocasions a una freqüència de 400 kHz.