Ultraljudstest Princip

Kortare än vanliga ljudvågor, ultraljudets våglängder gör en bra riktning, men även genom det ogenomskinliga materialet har denna funktion använts i ultraljudsprovning, tjocklek, avståndsmätning, fjärrkontroll och ultraljudsbehandlingsteknik. Ultraljudsbehandling är en teknik som använder ultraljud för att presentera den inre bilden av ogenomskinliga objekt. Från omvandlaren av ultraljudsakustisk lins fokuserad på ogenomskinligt prov var ultraljudet som bragtes från provpassen som en del av informationen (såsom förmågan att reflektera, absorbera och sprida ljudvågor), den akustiska linsen konvergerar på den piezoelektriska mottagaren, den elektrisk signalinmatningsförstärkare, med hjälp av avsökningssystemet kan bli ogenomskinlig provbild som visas på skärmen. Enheten kallas ett ultraljudsmikroskop. Ultraljudsbehandlingsteknik har använts i stor utsträckning vid medicinsk undersökning. Vid tillverkning av mikroelektronik som används för inspektion i storskalig integrerad krets används för att visa legeringar av olika kompositioner inom materialvetenskapsområdet och korngränsen etc. Akustisk holografi är en ultraljud interferensprincipen för inspelning och reproduktion av den tredimensionella bilden av ogenomskinlig akustisk bildteknik, dess princip och optisk holografi är i grunden densamma, bara inspelningen betyder annorlunda (se holografi). Med samma ultraljudsignalkälla motivation två transducer placeras i en vätska, lanserade de två sammanhängande strålning av ultraljud: en stråle genom objektet som studerats efter att bli en våg, en massa referensvåg. Objektvåg och referensvågssamhaltigt akustiskt hologram överlagd på vätskans yta, med laserstrålens akustiska hologram, med hjälp av en laserreflektion på akustisk hologramdiffraktionseffekt och få saker tillbaka som vanligtvis med kameror och televisionsapparater för realtidsobservation .

Betydelsen av ultraljudsrengöring

Ultraljudsrengöringseffekten är mer än mänsklig hörsel ljudöverföringsvåg i vätskan. När ultraljudsutbredningen i tvättmedlet, på grund av sonikern är en longitudinell våg, kan longitudinell våg för att främja mediaens roll göra vätsketrycket förändrat, vilket resulterar i många små vakuumbubblor, benämnd "kavitationseffekt". När bubbelkompressionsblästring kan producera kraftfull effekt kan det vara i fixering av föremål i smutsens utspridda hörn och förbättra tvättvattenseffekten, på grund av längden av ultraljudsfrekvensen takanami, stark penetrerande kraft, så att det uppstår en spricka eller dold komplex struktur av rengöringen, kan uppnå fantastisk tvätt effekt

Ultraljudsrengöring är baserad på kavitation, det vill säga i rengöringsvätskan i snabb bildning av många bubblor och snabb implosion. Den resulterande chocken kommer att avlägsna smutsen på insidan och utsidan av arbetsstycket nedsänkt i rengöringslösningen. Med ökningen av ultraljudsfrekvensen ökar antalet bubblor och sprängverkan försvagas. Därför är högfrekventa ultraljud speciellt lämpliga för rengöring av smuts av små partiklar utan att arbetsstyckets yta bryts. Expansionen av kavitationsbubblor och bubblorna (implosion) skapas genom att använda högfrekventa (ultraljud), högintensiva ljudvågor till vätskor. Varje ultraljudsrengöringssystem måste därför ha tre grundläggande element: rengöringsvätska i tanken, omvandlar elektrisk energi till mekanisk energi av högfrekvent elektrisk signalgivare och ultraljudsgenerator.

Givare och generatorer

Den viktigaste delen av ultraljudsrengöringssystemet är givaren. Det finns två typer av omvandlare, en är en magnetisk omvandlare, som är tillverkad av nickel eller nickellegering. En piezoelektrisk omvandlare av blyzirkonattitanat eller annan keramik.

När ett piezoelektriskt material placeras i ett elektriskt fält med varierande spänning deformerar den. Detta kallas den "piezoelektriska effekten". Magnetiska omvandlare är däremot gjorda av material som deformeras i ett föränderligt magnetfält. Oavsett vilken typ av omvandlare som används, är den mest grundläggande faktorn vanligtvis kavitationseffektens intensitet.

Ultraljudsvågor, som andra ljudvågor, är en serie tryckpunkter, en våg som komprimerar och expanderar växelvis (som visas nedan). Om ljudenergin är tillräckligt stark, skjuts vätskan bort vid vågens expansionssteg och bubblor bildas. I vågens kompressionsstadium spränger eller böjar dessa bubblor i vätska direkt och producerar en mycket effektiv slagkraft, speciellt lämplig för rengöring. Denna process kallas kavitation. Ljudvågor av kompression och expansion analyseras teoretiskt, kavitationsbubblans utbrott kommer att producera mer än 10000 psi tryck och hög temperatur på 11000 ° C, och i det ögonblicket spränger sprängningen snabbt utåtriktad strålning. Energi som frigörs av en enda kavitationsbubbla är mycket liten, men varje sekund för miljontals kavitationsbubblor spränger samtidigt, den kumulativa effekten blir mycket stark, ger den kraftfulla effekten av kontaminering av arbetsstyckets yta, det här är alla egenskaper av ultraljudsrengöring. Om ultraljudsenergin är stor nog kommer kavitation att ske överallt i rengöringslösningen, så ultraljud kan effektivt rengöra små sprickor och hål. Kavitation främjar också kemiska reaktioner och påskyndar upplösningen av ytmembran. Men endast i ett visst område av vätsketrycket är lägre än gastrycket inuti en bubbla kommer matchningar att producera kavitationsfenomen i området, så den alstrade av omvandlaren av ultraljudsvågamplituden är stor nog för att tillfredsställa detta tillstånd. Den minsta effekt som krävs för att producera kavitation kallas kavitationskritisk punkt. Olika vätskor har olika kavitationskritiska punkter, så ultraljudsenergin måste överstiga den kritiska punkten för att uppnå rengöringseffekten. Det innebär att kavitationsbubblor endast kan produceras om energin överstiger den kritiska punkten för ultraljudsrengöring.

Betydelsen av frekvens

Buller produceras när arbetsfrekvensen är låg (inom hörapparaten). När frekvensen är mindre än 20 kHz blir arbetsbruset inte bara mycket högt, men kan överstiga säkerhetsgränsen som anges i arbets- och hälsolagen eller andra regler. I applikationer där hög effekt krävs för att avlägsna smuts utan att överväga ytskador på arbetsstycket, väljs vanligen en lägre rengöringsfrekvens från 20 kHz till 30 kHz. Rengöringsfrekvensen inom detta frekvensområde används ofta för att rengöra stora, tunga eller högdensitetsmaterial. 20KHz magnetiska omvandlaren och 25kHz piezoelektriska givaren Cavitation Relative Strength till 40 kHz frekvenser används vanligtvis för att rengöra mindre, mer sofistikerade delar eller för att ta bort små partiklar. Högfrekvenser används också i applikationer där skador inte är tillåtna på arbetsstyckets yta. Användning av högfrekventa frekvenser förbättrar rengöringsytan på flera sätt. När frekvensen ökar ökar antalet kavitationsbubblor linjärt och producerar mer intensiva chockvågor som gör att de kan komma in i mindre luckor. Om kraften förblir konstant och kavitationsbubblorna minskar, minskar energin som frigörs av kavitationsbubblor motsvarande, vilket effektivt minskar skadorna på arbetsstyckets yta. En annan fördel med högfrekvenser är att de minskar det viskösa gränsskiktet (Bernoulli-effekten), så att ultraljud kan "detektera" extremt små partiklar. Denna situation liknar den för små stenar i botten av en klar ström när vattennivån i strömmen sjunker. Företaget erbjuder en rad mellanfrekvenser på 40kHz, 80kHz, 120kHz och 170kHz. Produkter med frekvensen 350 kHz kan väljas vid rengöring av extremt små partiklar. Företaget lanserade nyligen ett MicroCoustics-system för sådana tillfällen med en frekvens på 400 kHz.