Ultraskaņas devēju izplatītākie pielietojumi

Ultraskaņas devēja funkcija ir pārveidot ieejas elektrisko jaudu mehāniskajā jaudā (ti, ultraskaņas viļņos) un pēc tam pārraidīt to, vienlaikus patērējot nelielu daļu no enerģijas.

Ultraskaņas devēji tiek plaši izmantoti, un atbilstoši pielietojuma nozarēm tie ir sadalīti rūpniecībā, lauksaimniecībā, transportā, dzīvībā, medicīniskajā aprūpē un militārajā jomā. Saskaņā ar realizētajām funkcijām tas ir sadalīts ultraskaņas apstrādē, ultraskaņas tīrīšanā, ultraskaņas noteikšanā, noteikšanā, uzraudzībā, telemetrijā, tālvadības pultī utt.; atbilstoši darba videi tas ir sadalīts šķidrumā, gāzē, dzīvā ķermenī utt.; pēc būtības tas ir sadalīts jaudas ultraskaņā, noteikšanas ultraskaņā, ultraskaņas attēlveidošanā utt.

1. Pjezoelektriskais keramikas transformators

Pjezoelektriskie keramikas transformatori izmanto pjezoelektriskā korpusa pjezoelektrisko efektu pēc polarizācijas, lai panāktu sprieguma izvadi. Ievades daļu darbina sinusoidālais sprieguma signāls, un tas vibrē, izmantojot apgriezto pjezoelektrisko efektu. Vibrācijas vilnis ir mehāniski savienots ar izejas daļu caur ieejas un izejas daļām, un izejas daļa ģenerē elektrisko lādiņu, izmantojot pozitīvo pjezoelektrisko efektu, lai realizētu pjezoelektriskā korpusa elektrisko enerģiju. - Divas mehāniskās enerģijas-elektriskās enerģijas transformācijas, lai iegūtu augstāko izejas spriegumu pie pjezoelektriskā transformatora rezonanses frekvences. Salīdzinot ar elektromagnētiskajiem transformatoriem, tam ir priekšrocības: mazs izmērs, viegls svars, liels jaudas blīvums, augsta efektivitāte, izturība pret pārrāvumiem, izturība pret augstu temperatūru, nebaidās no degšanas, nav elektromagnētisko traucējumu un elektromagnētiskā trokšņa, kā arī vienkārša struktūra, viegli izgatavojama, viegli masveida ražošanā, dažās jomās kļūst par ideāliem elektromagnētisko transformatoru rezerves komponentiem un citām priekšrocībām. Šādus transformatorus izmanto komutācijas pārveidotājos, piezīmjdatoros, neona lampu draiveros un citur.

2. Ultraskaņas motors

Ultraskaņas motors izmanto statoru kā devēju, izmanto pjezoelektriskā kristāla apgriezto pjezoelektrisko efektu, lai motora stators vibrētu ar ultraskaņas frekvenci, un pēc tam pārraida enerģiju ar berzi starp statoru un rotoru, lai virzītu rotoru griezties. Ultraskaņas motoriem ir mazs izmērs, liels griezes moments, augsta izšķirtspēja, vienkārša struktūra, tieša piedziņa, nav bremžu mehānisma un nav gultņu mehānisma. Šīs priekšrocības ir noderīgas ierīces miniaturizācijai. Ultraskaņas motori tiek plaši izmantoti optiskajos instrumentos, lāzeros, pusvadītāju mikroelektronikā, precīzās iekārtās un instrumentos, robotikā, medicīnā un bioinženierijā.

3. Ultraskaņas tīrīšana

Ultraskaņas tīrīšanas mehānisms ir izmantot kavitācijas, starojuma spiediena, skaņas plūsmas uc fizikālos efektus, kad ultraskaņas vilnis izplatās tīrīšanas šķīdumā, mehāniski notīrīt netīrumus no tīrīšanas detaļām un tajā pašā laikā, var veicināt ķīmisko vielu veidošanos starp tīrīšanas šķīdumu un netīrumiem. reakcija, lai sasniegtu objekta tīrīšanas mērķi. Ultraskaņas tīrīšanas iekārtas izmantoto frekvenci var izvēlēties no 10 līdz 500 kHz atbilstoši tīrīšanas objekta izmēram un mērķim, parasti no 20 līdz 50 kHz. Palielinoties ultraskaņas devēja frekvencei, var izmantot Langevin oscilatoru, garenisko oscilatoru, biezuma oscilatoru utt. Miniaturizācijas ziņā ir arī vafeļu vibratora radiālā vibrācija un lieces vibrācija. Ultraskaņas tīrīšana arvien vairāk tiek izmantota dažādās nozarēs, lauksaimniecībā, mājsaimniecības iekārtās, elektronikā, automobiļu rūpniecībā, gumijā, poligrāfijā, lidmašīnās, pārtikā, slimnīcās un medicīniskajos pētījumos.

4. Ultraskaņas metināšana

Ultraskaņas metināšanu var iedalīt divās kategorijās: ultraskaņas metāla metināšana un ultraskaņas plastmasas metināšana. Tostarp ultraskaņas plastmasas metināšanas tehnoloģija ir plaši izmantota. Tas izmanto devēja radīto ultraskaņas vibrāciju, lai pārraidītu ultraskaņas vibrācijas enerģiju uz metināšanas zonu caur augšējo metinājumu. Sakarā ar lielo akustisko pretestību metināšanas zonā, tas ir, abu metinājumu savienojuma vietā, tiks radīta lokāla augsta temperatūra, lai izkausētu plastmasu, un metināšanas darbs tiks pabeigts saskares spiediena ietekmē. Ultraskaņas plastmasas metināšana var atvieglot tādu detaļu metināšanu, kuras nevar metināt ar citām metināšanas metodēm. Turklāt tas arī ietaupa dārgo plastmasas izstrādājumu veidņu maksu, saīsina apstrādes laiku, uzlabo ražošanas efektivitāti, un tam piemīt ekonomijas, ātruma un uzticamības īpašības.

5. Ultraskaņas apstrāde

Smalkais abrazīvs tiek uzklāts uz sagataves ar noteiktu statisko spiedienu kopā ar ultraskaņas apstrādes instrumentu, un tāda pati forma kā instrumentam var tikt apstrādāta. Apstrādes laikā devējam ir jāģenerē 15 līdz 40 mikronu amplitūda ar frekvenci no 15 līdz 40 kHz. Ultraskaņas instruments liek abrazīvam materiālam uz sagataves virsmas nepārtraukti iedarboties ar ievērojamu trieciena spēku, iznīcinot ultraskaņas starojuma daļu un salaužot materiālu, lai sasniegtu materiāla noņemšanas mērķi. Ultraskaņas apstrādi galvenokārt izmanto trauslu un cietu materiālu, piemēram, dārgakmeņu, nefrīta, marmora, ahāta un cementēta karbīda, apstrādē, kā arī īpašas formas caurumu un smalku un dziļu caurumu apstrādē. Turklāt ultraskaņas devēju pievienošana parastajiem griezējinstrumentiem var arī uzlabot precizitāti un efektivitāti.

6. Ultraskaņas svara zudums

Izmantojot ultraskaņas devēja kavitācijas efektu un mikromehānisko vibrāciju, liekās tauku šūnas zem cilvēka epidermas tiek sadalītas, emulģētas un izvadītas no ķermeņa, lai sasniegtu mērķi zaudēt svaru un veidot formu. Šī ir jauna tehnoloģija, kas starptautiski izstrādāta deviņdesmitajos gados. Itālijas Zocchi pirmo reizi izmantoja ultraskaņas tauku noņemšanu gultā un guva panākumus, radot precedentu plastiskajai ķirurģijai un skaistumam. Ultraskaņas tauku noņemšanas tehnoloģija ir strauji attīstījusies gan mājās, gan ārvalstīs.

7. Ultraskaņas audzēšana

Atbilstoša ultraskaņas apstarošanas biežums un intensitāte uz augu sēklām var uzlabot sēklu dīgtspēju, samazināt pelējuma puves ātrumu, veicināt sēklu augšanu un uzlabot augu augšanas ātrumu. Saskaņā ar informāciju, ultraskaņa dažu augu sēklu augšanas ātrumu var palielināt 2 līdz 3 reizes.

8. Elektroniskais sfigmomanometrs

Ultraskaņas devēju izmanto, lai uztvertu asinsvada spiedienu. Kad balons ir saspiests un nospiests pret asinsvadu, ultraskaņas devējs nevar sajust asinsvada spiedienu, jo pielietotais spiediens ir lielāks par vazodilatācijas spiedienu. Kad asinsvada spiediens samazinās līdz noteiktai vērtībai, abu spiediens sasniedz līdzsvaru. Šajā laikā ultraskaņas devējs var sajust asinsvada spiedienu, kas ir sirds sistoliskais spiediens. asinsspiediena vērtība. Elektroniskais sfigmomanometrs var samazināt medicīnas personāla darba intensitāti stetoskopa atcelšanas dēļ.

9. Telemetrija un tālvadības pults

Toksiskā, radioaktīvā un citā skarbā vidē cilvēki nevar strādāt tās tuvumā, un tie ir jāvada attālināti; elektriskajiem slēdžiem, piemēram, televizoriem, ventilatoriem un gaismām, ir nepieciešama tālvadības pults, un ultraskaņas devējus var uzstādīt, lai pārraidītu ultraskaņas viļņus no attālas vietas. Vadības sistēmas uztverošais devējs pārvērš akustisko signālu elektriskā signālā, lai slēdzis darbotos.

10. Satiksmes uzraudzība

Mūsdienu satiksmē ļoti nepieciešams automātiski uzraudzīt transportlīdzekļu garāmbraukšanu un skaitīšanu, lai uztvertu transportlīdzekļu darbību. Piemēram, satiksmes uzraudzības stacija uzstāda ultraskaņas devēju un tā palīgiekārtas gan raiduztvērējam, gan pārraidei. Kad transportlīdzeklis brauc cauri, atgriežas akustiskais impulss, un ikdienas transportlīdzekļu skaitu var iegūt, skaitot un uzkrājot. Automašīnas aizmugurē ir uzstādīts divējāda pielietojuma devējs, lai novērstu reversās sadursmes negadījumus. Uzstādot uztverošo pjezoelektrisko ultraskaņas devēju uz ceļa, var arī uzraudzīt trokšņa līmeni.

11. Randēšana

Ultraskaņas attāluma mērīšanas ierīci sauc arī par skaņas lineālu. Tas mēra impulsa laika intervālu, izmantojot divējāda lietojuma devēju. Skaņas lineāls var izmērīt attālumu 10 m robežās, un precizitāte var sasniegt vairākas tūkstošdaļas.

12. Noplūdes noteikšana un gāzes noteikšana

Spiediena sistēmai noplūdes vietā strūklas troksni izraisa spiediena starpība starp spiedtvertnes iekšpusi un ārpusi. Šis trokšņu spektrs ir ļoti plašs. Sistēmām bez spiediena ultraskaņas avotu var ievietot slēgtā sistēmā un saņemt no slēgtās sistēmas ārpuses. Parasti signāla amplitūda, ko mēra, ja nav noplūdes, ir ļoti maza vai vispār nav, un signāla amplitūdai ir tendence pēkšņi palielināties noplūdes vietā. Gāzes plūsmas noteikšana ir arī viens no svarīgākajiem līdzekļiem ķīmiskajā rūpniecībā. Plūsmas noteikšanai ir dažādi pastiprinājumi, piemēram, rotametri un tā tālāk. Bet galvenā ultraskaņas devēja izmantošanas priekšrocība ir tā, ka tas netraucē šķidruma plūsmu.

13. Informācijas vākšana

Lai realizētu tādas funkcijas kā brīva staigāšana kosmosā un objektu atpazīšana, viedajiem robotiem ne tikai jāizmanto ultraskaņas devēji, lai mērītu attālumu un vadītu neredzīgos, bet arī ir nepieciešams atpazīt attēlus. Tāpēc, lai sasniegtu vairākas funkcijas, ir nepieciešami mazi ultraskaņas devēju bloki, un šis aspekts kļūs par nozīmīgu pētniecības tēmu, piesaistot daudzus zinātniekus, lai tos sasniegtu.