Ultrazvočni preizkusni princip

Krajši od navadnih zvočnih valov, dolžina valovnih dolžin ultrazvoka je dobra usmeritev, a tudi skozi neprozoren material, ta funkcija se pogosto uporablja pri ultrazvočnih testih, debelini, merjenju razdalj, daljinskem upravljanju in tehnologiji ultrazvočnih slik. Ultrazvočno slikanje je tehnologija, ki UPORJA ultrazvok, da predstavi notranjo podobo neprozornih predmetov. Iz pretvornika ultrazvočne akustične leče, osredotočene na neprozoren vzorec, je bil ultrazvočni vzorec, ki se prevaža iz vzporednih vzorcev, del informacij (kot je sposobnost refleksije, absorpcije in razpršenja zvočnih valov), se akustična leča zbira na piezoelektričnem sprejemniku, električni vhodni ojačevalnik, s pomočjo sistema skeniranja, lahko na zaslonu prikaže neprozorno vzorčno sliko. Naprava se imenuje ultrazvočni mikroskop. Ultrazvočna tehnologija za slikanje se je široko uporabljala pri medicinskem pregledu, pri izdelavi mikroelektronske naprave, ki se uporablja za inšpekcijske preglede na velikem integriranem vezju, se uporablja za prikazovanje zlitin različnih sestavov na področju materialov in meja zrn itd. Akustična holografija je ultrazvočna interferenčno načelo zapisovanja in reprodukcija tridimenzionalne podobe neprozorne akustične slikovne tehnologije, njene principe in optične holografije so v bistvu enake, samo zapisi pomenijo drugačno (glej holografijo). Z isto ultrazvočno vzburjenostjo virusa signala sta dva pretvornika nameščena v tekočino in sta sprožila dva koherentna žarka ultrazvoka: žarek skozi predmet, ki je bil preučen po pretvorbi valov, kup referenčnega valovanja. Akustični hologram na površini tekočine z laserskim snopom, ki uporablja lasersko refleksijo na akustični efektni hologramski difrakcijski učinek in ponovi stvari, običajno s kamero in televizijskimi sprejemniki za opazovanje v realnem času .

Pomen ultrazvočnega čiščenja

Ultrazvočni učinek čiščenja je več kot človeški avdio prenos v tekočini. Ko je ultrazvočno razmnoževanje v detergentu zaradi vzdolžnega valovanja, je vzdolžni val, ki spodbuja vlogo medija, spremenil tekoči tlak, kar povzroči veliko majhnih vakuumskih mehurčkov, ki se imenujejo "kavitacijski učinek". Ko mehurček stiskanje mehurčkov lahko povzroči močan vpliv, je lahko pri pritrjevanju predmetov v kotu umazanijo raztresen, in izboljšati učinek pranja pranje, zaradi dolžine ultrazvočne frekvence takanami, močno prodira moč, tako da imajo crack ali skrita kompleksna struktura čiščenja, lahko doseže neverjeten učinek pranja

Ultrazvočno čiščenje temelji na kavitaciji, to je v čistilni tekočini pri hitrem nastanku številnih mehurčkov in hitrem imploziji. Nastali šok bo odstranil umazanijo z notranje in zunanje površine obdelovanca, potopljenega v čistilno raztopino. S povečanjem ultrazvočne frekvence se število mehurčkov povečuje in vpliv razstreljevanja oslabi. Zato je visokofrekvenčni ultrazvok še posebej primeren za čiščenje umazanije majhnih delcev, ne da bi pri tem zlomil površino obdelovanca. Razširitev kavitacijskih mehurčkov in mehurčkov (vzrokov) nastanejo z uporabo visokofrekvenčnih (ultrazvočnih) visoko intenzivnih zvočnih valov za tekočine. Vsak ultrazvočni sistem za čiščenje mora torej imeti tri osnovne elemente: čiščenje tekočine v rezervoarju, pretvarja električno energijo v mehansko energijo visokofrekvenčnega električnega pretvornika signala in ultrazvočnega generatorja.

Pretvorniki in generatorji

Najpomembnejši del ultrazvočnega čistilnega sistema je pretvornik. Obstajata dve vrsti pretvornikov, eden je magnetni pretvornik, ki je izdelan iz niklja ali zlitine niklja. Piezoelektrični pretvornik iz svinčevega cirkonijevega titanata ali druge keramike.

Ko je piezoelektrični material nameščen v električno polje z različno napetostjo, se deformira. To se imenuje "piezoelektrični učinek". Nasprotno pa so magnetni pretvorniki izdelani iz materialov, ki se deformirajo v spreminjajočem magnetnem polju. Ne glede na vrsto pretvornika, je najbolj osnovni faktor običajno intenziteta kavitacijskega učinka.

Ultrazvočni valovi, kot drugi zvočni valovi, so serija tlačnih točk, val, ki se izmenično stisne in se razširi (kot je prikazano spodaj). Če je zvočna energija dovolj močna, je tekočina potisnjena v ekspanzijski stopnji vala in nastanejo mehurčki. V kompresijski stopnji valovanja, ti mehurčki takoj poči ali takoj prodrejo v tekočino, kar ustvarja zelo učinkovito udarno silo, še posebej primerno za čiščenje. Ta proces se imenuje kavitacija. Zvočni valovi stiskanja in ekspanzije teoretično analiziramo, z razpokom kavitacijskega mehurčka se bo pojavil več kot 10000 psi tlaka in visoka temperatura 20000 ° F (11000 ° C), v trenutnem blastu pa se bo hitro odzvalo navzven. Energija, ki jo sprošča en kavitacijski mehurček, je zelo majhna, vendar pa se vsaka sekunda pri milijonih kavitacijskih mehurčkov istočasno razbije, kumulativni učinek bo zelo močan, povzroča močan vpliv onesnaženja površine obdelovanca obdelovanca, to je vse značilnosti ultrazvočnega čiščenja. Če je ultrazvočna energija dovolj velika, se bo kavitacija pojavila povsod v čistilni raztopini, tako da lahko ultrazvok učinkovito čisti majhne razpoke in luknje. Kavitacija spodbuja tudi kemične reakcije in pospeši raztapljanje površinskih membran. Toda le v določenem območju tekočinskega tlaka je nižje od tlaka plina znotraj mehurčkov, bo v tem območju prišlo do kavitacijskega pojava, tako da je nastalo s transduktorjem amplitude ultrazvočnega valovanja dovolj veliko, da izpolnjuje ta pogoj. Minimalna moč, potrebna za proizvodnjo kavitacije, se imenuje kritična točka kavitacije. Različne tekočine imajo različne kavitacijske kritične točke, zato mora ultrazvočna energija presegati kritično točko, da se doseže učinek čiščenja. To pomeni, da se kavitacijski mehurčki lahko proizvedejo le, če energija presega kritično točko za ultrazvočno čiščenje.

Pomen pogostnosti

Hrup nastane, ko je delovna frekvenca nizka (v območju človeškega sluha). Če je frekvenca manj kot 20 kHz, delovni hrup postane zelo visok, vendar lahko preseže mejo varnostnega hrupa, ki jo določata zakon o varnosti in zdravju pri delu ali drugi predpisi. V aplikacijah, kjer je potrebna velika moč za odstranjevanje umazanije brez upoštevanja površinske poškodbe obdelovanca, se običajno izbere manjša frekvenca čiščenja od 20 kHz do 30 kHz. Pogostost čiščenja v tem frekvenčnem območju se pogosto uporablja za čiščenje velikih, težkih ali visoko gostih materialov. 20KHz magnetni pretvornik in 25KHz piezoelektrični pretvornik Kavitacija Relativna moč do 40 kHz frekvenc se običajno uporablja za čiščenje manjših, bolj sofisticiranih delov ali za odstranjevanje drobnih delcev. Visoke frekvence se uporabljajo tudi v aplikacijah, kjer na površini obdelovanca ni dovoljena škoda. Uporaba visokih frekvenc izboljšuje čiščenje na več načinov. Ker se frekvenca poveča, se število kavitacijskih mehurčkov poveča linearno, kar povzroča intenzivne udarne valove, ki jim omogočajo vstop v manjše reže. Če moč ostane konstantna in se kavitacijski mehurčki zmanjšajo, se energija, ki se sprošča s kavitacijskimi mehurčki, ustrezno zmanjša, kar učinkovito zmanjša poškodbe površine obdelovanca. Druga prednost visokih frekvenc je, da zmanjšajo viskozni mejni plašč (učinek Bernoulli), kar omogoča, da ultrazvok zaznava izredno majhne delce. Ta položaj je podoben položaju majhnih kamnin na dnu čistega toka, ko se nivo vode v toku pada. Podjetje ponuja vrsto vmesnih frekvenc 40kHz, 80kHz, 120kHz in 170kHz. Pri čiščenju zelo majhnih delcev lahko izbirate izdelke s frekvenco 350 kHz. Podjetje je pred kratkim uvedlo sistem MicroCoustics za take priložnosti s frekvenco 400 kHz.