Ultrasonik Dönüştürücülerin Ortak Uygulamaları

Ultrasonik dönüştürücünün işlevi, giriş elektrik gücünü mekanik güce (yani ultrasonik dalgalara) dönüştürmek ve ardından gücün kendisinin küçük bir kısmını tüketirken onu iletmektir.

Ultrasonik dönüştürücüler yaygın olarak kullanılmaktadır ve uygulama sektörlerine göre sanayi, tarım, ulaşım, yaşam, tıbbi bakım ve askeriyeye ayrılmaktadır. Gerçekleştirilen işlevlere göre ultrasonik işleme, ultrasonik temizleme, ultrasonik algılama, algılama, izleme, telemetri, uzaktan kumanda vb. çalışma ortamına göre sıvı, gaz, canlı vücut vb. olarak ayrılır; doğasına göre güç ultrasonik, algılama ultrasonik, ultrasonik görüntüleme vb.

1. Piezoelektrik seramik transformatör

Piezoelektrik seramik transformatörler, voltaj çıkışı elde etmek için polarizasyondan sonra piezoelektrik gövdenin piezoelektrik etkisini kullanır. Giriş kısmı sinüzoidal bir voltaj sinyali ile tahrik edilir ve ters piezoelektrik etki ile titreşir. Titreşim dalgası, giriş ve çıkış parçaları aracılığıyla çıkış parçasına mekanik olarak bağlanır ve çıkış parçası, piezoelektrik gövdenin elektrik enerjisini gerçekleştirmek için pozitif piezoelektrik etki yoluyla elektrik yükü üretir. - Piezoelektrik transformatörün rezonans frekansında en yüksek çıkış voltajını elde etmek için mekanik enerji-elektrik enerjisinin iki dönüşümü. Elektromanyetik transformatörlerle karşılaştırıldığında, bu, küçük boyut, hafiflik, yüksek güç yoğunluğu, yüksek verimlilik, bozulma direnci, yüksek sıcaklık direnci, yanmadan korkmama, elektromanyetik girişim ve elektromanyetik gürültü ve basit yapı, kolay yapılması gibi avantajlara sahiptir, seri üretime kolay, Bazı alanlarda elektromanyetik transformatörler ve diğer avantajlar için ideal yedek bileşenler haline gelir. Bu tür transformatörler, dönüştürücülerde, dizüstü bilgisayarlarda, neon lamba sürücülerinde ve daha fazlasında kullanılır.

2. Ultrasonik motor

Ultrasonik motor, statoru bir dönüştürücü olarak kullanır, motor statorunun ultrasonik frekansta titreşmesini sağlamak için piezoelektrik kristalin ters piezoelektrik etkisini kullanır ve daha sonra rotoru döndürmek için stator ile rotor arasındaki sürtünme ile enerji iletir. Ultrasonik motorlar küçük boyutlu, büyük torklu, yüksek çözünürlüklü, basit yapılı, doğrudan tahrikli, fren mekanizması ve yatak mekanizması yok. Bu avantajlar, cihazın minyatürleştirilmesi için faydalıdır. Ultrasonik motorlar optik aletler, lazerler, yarı iletken mikroelektronik, hassas makine ve aletler, robotik, tıp ve biyomühendislikte yaygın olarak kullanılmaktadır.

3. Ultrasonik temizleme

Ultrasonik temizlemenin mekanizması, temizleme solüsyonunda ultrasonik dalga yayıldığında kavitasyonun, radyasyon basıncının, ses akışının vb. fiziksel etkilerini kullanmak, temizleme parçaları üzerindeki kiri mekanik olarak soymak ve aynı zamanda temizleme solüsyonu ve kir arasındaki kimyasal üretimi teşvik edebilir. nesneyi temizleme amacına ulaşmak için reaksiyon. Ultrasonik temizleme makinesinin kullandığı frekans, temizlik nesnesinin boyutuna ve amacına göre 10 ila 500 kHz, genellikle 20 ila 50 kHz arasında seçilebilir. Ultrasonik dönüştürücü frekansının artmasıyla Langevin osilatörü, boyuna osilatör, kalınlık osilatörü vb. kullanılabilir. Minyatürleştirme açısından, gofret vibratörün radyal titreşimi ve eğilme titreşimi de vardır. Ultrasonik temizleme, çeşitli endüstriler, tarım, ev aletleri, elektronik, otomotiv, kauçuk, baskı, uçak, gıda, hastaneler ve tıbbi araştırmalarda giderek daha fazla kullanılmaktadır.

4. Ultrasonik kaynak

Ultrasonik kaynak iki kategoriye ayrılabilir: ultrasonik metal kaynağı ve ultrasonik plastik kaynak. Bunlar arasında ultrasonik plastik kaynak teknolojisi yaygın olarak kullanılmaktadır. Ultrasonik titreşim enerjisini üst kaynak yoluyla kaynak alanına iletmek için dönüştürücü tarafından üretilen ultrasonik titreşimi kullanır. Kaynak bölgesindeki, yani iki kaynağın birleşimindeki büyük akustik direnç nedeniyle, plastiği eritmek için yerel bir yüksek sıcaklık üretilecek ve kaynak işi, temas basıncının etkisi altında tamamlanacaktır. Ultrasonik plastik kaynak, diğer kaynak yöntemleriyle kaynak yapılamayan parçaların kaynağını kolaylaştırabilir. Ayrıca plastik ürünlerin pahalı kalıp ücretinden tasarruf sağlar, işlem süresini kısaltır, üretim verimliliğini artırır, ekonomi, hız ve güvenilirlik özelliklerine sahiptir.

5. Ultrasonik işleme

İnce aşındırıcı, ultrasonik işleme aleti ile birlikte belirli bir statik basınçla iş parçasına uygulanır ve aletle aynı şekilde işlenebilir. İşleme sırasında dönüştürücünün 15 ila 40 kHz frekansta 15 ila 40 mikronluk bir genlik üretmesi gerekir. Ultrasonik alet, iş parçasının yüzeyindeki aşındırıcıyı, önemli bir darbe kuvveti ile sürekli olarak etkiler, ultrasonik radyasyon parçasını tahrip eder ve malzemeyi çıkarma amacına ulaşmak için malzemeyi kırar. Ultrasonik işleme esas olarak değerli taşlar, yeşim taşı, mermer, akik ve semente karbür gibi kırılgan ve sert malzemelerin işlenmesinde ve ayrıca özel şekilli deliklerin ve ince ve derin deliklerin işlenmesinde kullanılır. Ayrıca, sıradan kesme aletlerine ultrasonik dönüştürücüler eklemek de doğruluk ve verimliliği artırmada rol oynayabilir.

6. Ultrasonik kilo kaybı

Ultrasonik dönüştürücünün kavitasyon etkisi ve mikro-mekanik titreşimi kullanılarak, insan epidermisinin altındaki fazla yağ hücreleri, kilo verme ve şekillendirme amacına ulaşmak için kırılır, emülsifiye edilir ve vücuttan atılır. Bu, 1990'larda uluslararası olarak geliştirilen yeni bir teknolojidir. İtalyan Zocchi, yatakta ilk kez ultrasonik yağ aldırma tekniğini kullandı ve estetik cerrahi ve güzellik alanında emsal teşkil eden bir başarı elde etti. Ultrasonik yağ giderme teknolojisi yurtiçinde ve yurtdışında hızla gelişmiştir.

7. Ultrasonik üreme

Bitki tohumlarında uygun ultrasonik ışınlama sıklığı ve yoğunluğu, tohumların çimlenme oranını artırabilir, küf çürüme oranını azaltabilir, tohumların büyümesini teşvik edebilir ve bitkilerin büyüme oranını iyileştirebilir. Edinilen bilgilere göre ultrason, bazı bitki tohumlarının büyüme hızını 2 ila 3 kat artırabilir.

8. Elektronik tansiyon aleti

Ultrasonik dönüştürücü, kan damarının basıncını almak için kullanılır. Balon kan damarına bastırıldığında ve bastırıldığında, uygulanan basınç vazodilatasyon basıncından daha yüksek olduğu için ultrasonik dönüştürücü kan damarının basıncını hissedemez. Damarın basıncı belli bir değere düştüğünde ikisinin basıncı bir dengeye ulaşır. Bu sırada ultrasonik dönüştürücü, kalbin sistolik basıncı olan kan damarının basıncını hissedebilir. kan basıncı değeri. Elektronik tansiyon aleti, stetoskopun iptali nedeniyle sağlık personelinin emek yoğunluğunu azaltabilir.

9. Telemetri ve uzaktan kumanda

Toksik, radyoaktif ve diğer zorlu ortamlarda insanlar buna yakın çalışamaz ve uzaktan kontrol edilmeleri gerekir; televizyonlar, fanlar ve ışıklar gibi elektrik anahtarlarının uzaktan kumandaya ihtiyacı vardır ve ultrasonik dalgaları uzak bir yerden iletmek için ultrasonik dönüştürücüler kurulabilir. Kontrol sistemindeki alıcı dönüştürücü, anahtarı harekete geçirmek için akustik sinyali elektrik sinyaline dönüştürür.

10. Trafik izleme

Modern trafikte, araçların işleyişini kavramak için araçların geçişini ve sayımını otomatik olarak izlemek çok gereklidir. Örneğin, trafik denetleme istasyonu, hem alıcı-verici hem de iletim için bir ultrasonik dönüştürücü ve onun yardımcı ekipmanını kurar. Araç geçtiğinde akustik bir darbe geri döner ve sayarak ve biriktirerek günlük araç sayısı elde edilebilir. Ters çarpışma kazalarını önlemek için arabanın arkasına çift amaçlı bir dönüştürücü yerleştirilmiştir. Alıcı bir piezoelektrik ultrasonik dönüştürücüyü yola monte etmek de gürültü rakamını izleyebilir.

11. Değişen

Ultrasonik ölçüm cihazına ses cetveli de denir. Çift amaçlı bir dönüştürücü aracılığıyla darbe zaman aralığını ölçer. Ses cetveli mesafeyi 10m içinde ölçebilir ve doğruluk birkaç binde birine ulaşabilir.

12. Kaçak tespiti ve gaz tespiti

Basınç sistemi için, sızıntıda jet gürültüsü, basınçlı kap içi ve dışı arasındaki basınç farkından kaynaklanır. Bu gürültü spektrumu son derece geniştir. Basınçsız sistemler için, kapalı sistemin içine ultrasonik bir kaynak yerleştirilebilir ve kapalı sistemin dışından alınabilir. Genel olarak, herhangi bir sızıntı olmadığında ölçülen sinyal genliği çok küçüktür veya hiç yoktur ve sinyal genliği sızıntı noktasında aniden yükselme eğilimindedir. Gaz akışı tespiti de kimya endüstrisinde önemli araçlardan biridir. Rotametreler ve benzeri gibi akış tespiti için çeşitli amplifikasyonlar vardır. Ancak ultrasonik dönüştürücü kullanmanın ana avantajı, sıvının akışını engellememesidir.

13. Bilgi toplama

Uzayda serbest yürüme ve nesneleri tanıma gibi işlevleri gerçekleştirmek için akıllı robotlar, yalnızca mesafeyi ölçmek ve körleri yönlendirmek için ultrasonik dönüştürücüler kullanmaya ihtiyaç duymazlar, aynı zamanda görüntü tanımaya da ihtiyaç duyarlar. Bu nedenle, birden fazla işlevi gerçekleştirmek için küçük ultrasonik dönüştürücü dizileri gereklidir ve bu yön, birçok bilim insanının bunun için çaba göstermesini sağlayarak önemli bir araştırma konusu haline gelecektir.