Ultrazvučno ispitivanje načelo

Kraći od običnih zvučnih valova, duljine valova ultrazvuka čine dobar smjer, ali i kroz neprozirne materijale, ova značajka je naširoko korištena u ultrazvučnom testiranju, debljini, mjerenju udaljenosti, daljinskom upravljaču i tehnologiji ultrazvučnog snimanja. Ultrazvučno snimanje je tehnologija koja koristi ultrazvuk kako bi predstavila unutarnju sliku neprozirnih objekata. Iz pretvornika ultrazvučne akustične leće usredotočene na neprozirni uzorak, ultrazvuk koji se prenosi iz prolaza uzorka bio je dio informacija (poput sposobnosti refleksije, apsorpcije i raspršivanja zvučnih valova), akustična leća konvergira na piezoelektrični prijemnik, električno pojačalo signala signala, pomoću sustava skeniranja može pretvoriti neprozirnu sliku uzorka prikazanu na zaslonu. Uređaj se naziva ultrazvučni mikroskop. Tehnologija ultrazvučnog snimanja široko se primjenjuje u medicinskom pregledu, u proizvodnji mikroelektroničkog uređaja koji se koristi za inspekciju na integriranom krugu velikih razmjera, koji se koristi za prikazivanje legura različitih kompozicija u području znanosti o materijalima i granice zrna itd. Akustika holografija je ultrazvučna princip interferencije zapisa i reprodukciju trodimenzionalne slike neprozirne akustičke slikovne tehnologije, njegovo načelo i optička holografija su u osnovi ista, samo rekordi razlikuju se (vidi holografiju). S istim ultrazvukom izvora signala motivacija dva pretvornika se stave u tekućinu, pokrenuli su dva koherentna zraka ultrazvuka: greda kroz predmet koji se proučava nakon što postane val, hrpa referentnog vala. Objektni val i referentni val koherentni superpozicija akustični hologram koji se stvara na površini tekućine, s akustičnim hologramom laserske zrake, pomoću laserskog refleksije na akustičnom efektu difrakcije holograma i povratak stvari, obično pomoću kamere i televizora za promatranje u realnom vremenu ,

Značenje ultrazvučnog čišćenja

Ultrazvučno čišćenje učinak, više od ljudskog sluha audio prijenos val u tekućini. Kada ultrazvučno propagiranje u deterdžentu, s obzirom na sonic je uzdužni val, uzdužni val za promicanje uloge medija može promijeniti tlak tekućine, što rezultira mnogim malim vakuumskim mjehurom, nazvanim "efekt kavitacije". Kada se miniranje mlazom mjehurića, može proizvesti snažan utjecaj, može biti pri učvršćivanju predmeta u kutu raspršene prljavštine i pojačati učinak pranja, zbog dužine takanamija ultrazvučne frekvencije, snažne penetracijske snage, tako da ima pukotinu ili skrivena složena struktura čišćenja, može postići nevjerojatan učinak pranja

Ultrazvučno čišćenje temelji se na kavitaciji, tj. U tekućini za čišćenje u brzom stvaranju brojnih mjehurića i brzoj imploziji. Rezultirajući šok uklonit će prljavštinu s unutarnje i vanjske površine obratka uronjenog u otopinu za čišćenje. Uz povećanje ultrazvučne frekvencije, broj mjehurića raste i udarni udar je slabljen. Stoga je visokofrekventni ultrazvuk posebno prikladan za čišćenje nečistoće malih čestica bez lomljenja površine obradaka. Ekspanzija mjehurića kavitacije i mjehurići praskava (implozije) nastaju primjenom visokofrekventnih (ultrazvučnih), visokih intenziteta zvučnih valova na tekućine. Bilo koji ultrazvučni sustav za čišćenje mora stoga imati tri osnovna elementa: čišćenje tekućine u spremniku, pretvara električnu energiju u mehaničku energiju pretvarača visoke frekvencije električnog signala i ultrazvučnog generatora.

Prijenosnici i generatori

Najvažniji dio ultrazvučnog sustava čišćenja je pretvornik. Postoje dvije vrste pretvornika, jedan je magnetski pretvornik, koji je izrađen od nikla ili legure nikla. Piezoelektrični pretvornik od olovnog cirkonat titanata ili druge keramike.

Kada je piezoelektrični materijal smješten u električno polje različitih napona, deformira se. To se zove "piezoelektrični efekt". Magnetske pretvornike, nasuprot tome, napravljeni su od materijala koji se deformiraju u promjenjivom magnetskom polju. Bez obzira kakav se pretvarač koristi, najosnovniji čimbenik obično je intenzitet kavitacijskog učinka.

Ultrazvučni valovi, poput ostalih zvučnih valova, predstavljaju niz pritisnih točaka, val koji se komprimira i širi naizmjenično (kao što je prikazano niže). Ako je energija zvuka dovoljno jaka, tekućina se gura daleko u ekspanzijskoj fazi vala i formiraju se mjehurići. U fazi kompresije vala, ti mjehurići praska ili implodiraju u tekućini odmah, stvarajući vrlo učinkovitu silu udarca, posebno pogodnu za čišćenje. Taj se proces naziva kavitacija. Zvučni valovi kompresije i ekspanzije se teorijski analiziraju, prasak kavitacijskog mjehura će proizvesti više od 10000 psi tlaka i visoka temperatura od 1100 ° C (11000 ° C), au trenutnom eksploziji brzo će prasnuti zračno zračenje. Energija koja se oslobađa jednim kavitacijskim mjehurićima je vrlo mala, ali istodobno je svaka sekunda za milijune kavitacijskih mjehurića, kumulativni učinak će biti vrlo jak, proizvesti snažan utjecaj kontaminacije površine površine obradaka, to su sve karakteristike ultrazvučnog čišćenja. Ako je ultrazvučna energija dovoljno velika, kavitacija će se pojaviti svugdje u otopini za čišćenje, tako da ultrazvuk može učinkovito očistiti male pukotine i rupe. Kavitacija također potiče kemijske reakcije i ubrzava otapanje površinskih membrana. Ali samo u određenom području tekućeg tlaka je niži od tlaka plina unutar mjehurića, što će rezultirati fenomenom kavitacije u tom području, tako da je generirana pomoću pretvarača ultrazvučne valne amplitude dovoljno velika da zadovolji ovo stanje. Minimalna snaga potrebna za proizvodnju kavitacije naziva se kritička točka kavitacije. Različite tekućine imaju različite kavitacijske kritične točke, tako da ultrazvučna energija mora prijeći kritičnu točku kako bi se postigao efekt čišćenja. To jest, mjehuri kavitacije mogu se proizvoditi samo ako je energija veća od kritične točke za ultrazvučno čišćenje.

Važnost frekvencije

Buka nastaje kada je radna frekvencija niska (unutar raspona ljudske sluha). Kada je frekvencija manja od 20 kHz, radna buka ne samo da postaje vrlo visoka, već može premašiti graničnu vrijednost buke koja je propisana Zakonom o zaštiti na radu i drugim propisima. U slučajevima gdje je potrebna velika snaga za uklanjanje prljavštine bez razmatranja oštećenja površine obradaka, obično se odabire niža frekvencija čišćenja u rasponu od 20 kHz do 30 kHz. Učestalost čišćenja unutar ovog područja frekvencije često se koristi za čišćenje velikih, teških ili visokih gustoća materijala. 20KHz magnetski pretvornik i 25KHz piezoelektrični pretvornik Kavitacija relativne snage do 40 kHz frekvencije se obično koriste za čišćenje manjih, sofisticiranijih dijelova ili za uklanjanje sitnih čestica. Visoke frekvencije se također koriste u aplikacijama gdje oštećenja nisu dopuštena na površini obradaka. Korištenje visokih frekvencija poboljšava učinkovitost čišćenja na nekoliko načina. Kako se učestalost povećava, broj kavitacijskih mjehurića raste linearno, stvarajući intenzivnije udarne valove koji im omogućuju ulazak u manje praznine. Ako snaga ostaje konstantna i mjehurići kavitacije se smanjuju, energija koja se oslobađa kavitacijskim mjehurićima će se smanjiti, što učinkovito smanjuje oštećenje površine obradaka. Još jedna prednost visokih frekvencija je smanjenje viskoznog graničnog sloja (Bernoulli učinak), dopuštajući ultrazvuku da "detektira" izuzetno male čestice. Ta je situacija slična malim stijenama pri dnu čistog toka kad padne razina vode u struji. Tvrtka nudi niz srednjih frekvencija od 40 kHz, 80 kHz, 120 kHz i 170 kHz. Pri čišćenju vrlo malih čestica mogu se odabrati proizvodi s frekvencijom od 350 kHz. Tvrtka je nedavno pokrenula MicroCoustics sustav za takve prigode na frekvenciji od 400 kHz.