Princípio de Teste Ultrassônico

Mais curtas do que as ondas sonoras comuns, os comprimentos de onda do ultra-som fazem uma boa direção, mas também através do material opaco, esse recurso tem sido amplamente utilizado em testes ultra-sônicos, espessura, medição de distâncias, controle remoto e a tecnologia de imagens ultrassônicas. Imagem ultra-sônica é uma tecnologia que usa ultrassom para apresentar a imagem interna de objetos opacos. Do transdutor de lente acústica ultrassônica focado em amostra opaca, o ultra-som transportado da amostra passa como parte da informação (como a capacidade de reflexão, absorção e dispersão das ondas sonoras), a lente acústica converge para o receptor piezoelétrico, o amplificador de entrada de sinal elétrico, usando o sistema de digitalização pode transformar imagem de amostra opaca exibida na tela. O dispositivo é chamado de microscópio ultrassônico. Tecnologia de imagem ultra-sônica tem sido amplamente aplicada em exame médico, na fabricação de dispositivo microeletrônico usado para inspeção em grande escala circuito integrado, é usado para exibir ligas de diferentes composições na área de ciência de materiais e limite de grão, etc. Holografia acústica é um ultra-som princípio de interferência de registro e reproduzir a imagem tridimensional da tecnologia de imagem acústica opaca, o seu princípio e holografia óptica são basicamente os mesmos, apenas o registro significa diferente (ver holografia). Com a mesma fonte de sinal de ultra-som motivação dois transdutor ser colocado em um líquido, eles lançaram dois feixe coerente de ultra-som: um feixe através do objeto estudado depois de se tornar uma onda, um monte de onda de referência. Onda de referência e holograma acústico de superposição coerente de onda de referência formada na superfície do líquido, com holograma acústico de feixe de laser, usando um reflexo de laser no efeito de difração de holograma acústico e recuperando coisas como, geralmente, com uma câmera e aparelhos de televisão para observação em tempo real .

O significado da limpeza ultra-sônica

Efeito de limpeza ultra-sônica, é mais do que a audição humana onda de transmissão de áudio no líquido. Quando a propagação ultra-sônica no detergente, devido ao sonoro é uma onda longitudinal, onda longitudinal para promover o papel da mídia pode fazer a pressão do líquido muda, resultando em muitas pequenas bolhas de vácuo, referido como "efeito de cavitação". Quando a compressão da bolha jateamento, pode produzir impacto poderoso, pode ser na fixação de objetos dentro da sujeira canto espalhados, e aumentar o efeito de lavagem, devido ao comprimento do takanami freqüência ultra-sônica, forte poder penetrante, de modo a ter uma rachadura ou estrutura complexa escondida da limpeza, pode conseguir o efeito de lavagem surpreendente

A limpeza ultra-sônica é baseada na cavitação, ou seja, no fluido de limpeza, na rápida formação de numerosas bolhas e rápida implosão. O choque resultante removerá a sujeira das superfícies internas e externas da peça imersa na solução de limpeza. Com o aumento da frequência ultra-sônica, o número de bolhas aumenta e o impacto da detonação é enfraquecido. Portanto, o ultra-som de alta frequência é especialmente adequado para a limpeza de sujeira de partículas pequenas sem quebrar a superfície da peça de trabalho. A expansão das bolhas de cavitação e as bolhas de explosão (implosão) são criadas pela aplicação de ondas sonoras de alta intensidade (ultra-som) e alta intensidade a líquidos. Qualquer sistema de limpeza ultrassônico, portanto, deve ter três elementos básicos: o fluido de limpeza cheng fang no tanque, converte a energia elétrica em energia mecânica do transdutor de sinal elétrico de alta frequência e do gerador ultrassônico.

Transdutores e Geradores

A parte mais importante do sistema de limpeza ultrassônica é o transdutor. Existem dois tipos de transdutor, um é o transdutor magnético, que é feito de níquel ou liga de níquel. Um transdutor piezoelétrico feito de titanato de zirconato de chumbo ou outras cerâmicas.

Quando um material piezoelétrico é colocado em um campo elétrico de tensão variável, ele se deforma. Isso é chamado de "efeito piezoelétrico". Os transdutores magnéticos, em contraste, são feitos de materiais que se deformam em um campo magnético variável. Não importa que tipo de transdutor seja usado, o fator mais básico é geralmente a intensidade do efeito de cavitação.

Ondas ultra-sônicas, como outras ondas sonoras, são uma série de pontos de pressão, uma onda que comprime e expande alternadamente (como mostrado abaixo). Se a energia sonora for forte o suficiente, o líquido é empurrado para longe no estágio de expansão da onda e as bolhas são formadas. No estágio de compressão da onda, essas bolhas explodem ou implodem no líquido instantaneamente, produzindo uma força de impacto muito eficaz, especialmente adequada para limpeza. Esse processo é chamado de cavitação. Ondas sonoras de compressão e expansão são analisadas teoricamente, a explosão da bolha de cavitação produzirá mais de 10000 psi de pressão e a alta temperatura de 20000 ° F (11000 ° C), e no instante da explosão explodirá rapidamente a radiação externa. Energia liberada por uma única bolha de cavitação é muito pequena, mas a cada segundo para milhões de bolhas de cavitação explodem ao mesmo tempo, o efeito cumulativo será muito forte, produzirá o poderoso impacto da contaminação da superfície da peça, isto é todas as características de limpeza ultra-sônica. Se a energia ultra-sônica for grande o suficiente, a cavitação ocorrerá em toda parte na solução de limpeza, de modo que o ultrassom possa efetivamente limpar pequenas rachaduras e furos. A cavitação também promove reações químicas e acelera a dissolução das membranas superficiais. Mas apenas em uma determinada área da pressão do líquido é menor do que a pressão do gás dentro de uma bolha de fósforos irá produzir fenômeno de cavitação na área, então o gerado pelo transdutor da amplitude da onda ultra-sônica é grande o suficiente para satisfazer essa condição. A energia mínima necessária para produzir cavitação é chamada de ponto crítico de cavitação. Líquidos diferentes têm diferentes pontos críticos de cavitação, portanto a energia ultrassônica deve exceder o ponto crítico para obter o efeito de limpeza. Ou seja, as bolhas de cavitação só podem ser produzidas se a energia exceder o ponto crítico da limpeza ultrassônica.

Importância da frequência

O ruído é produzido quando a frequência de trabalho é baixa (dentro da faixa de audição humana). Quando a frequência é inferior a 20kHz, o ruído de trabalho não só se torna muito alto, mas pode exceder o limite de ruído de segurança estipulado pela lei de segurança e saúde ocupacional ou outros regulamentos. Em aplicações onde a alta potência é necessária para remover a sujeira sem considerar os danos da superfície da peça de trabalho, uma frequência de limpeza menor, de 20kHz a 30kHz, é geralmente escolhida. A freqüência de limpeza dentro dessa faixa de freqüência é freqüentemente usada para limpar materiais grandes, pesados ou de alta densidade. O transdutor magnético de 20kHz e a força relativa de cavitação do transdutor piezoelétrico de 25kHz para freqüências de 40 kHz são comumente usados para limpar peças menores e mais sofisticadas ou para remover partículas minúsculas. Altas frequências também são usadas em aplicações onde não são permitidos danos na superfície da peça de trabalho. O uso de altas freqüências melhora o desempenho de limpeza de várias maneiras. À medida que a frequência aumenta, o número de bolhas de cavitação aumenta linearmente, produzindo ondas de choque mais intensas que lhes permitem entrar em intervalos menores. Se a potência permanecer constante e as bolhas de cavitação diminuírem, a energia liberada pelas bolhas de cavitação diminuirá proporcionalmente, o que efetivamente reduz os danos à superfície da peça de trabalho. Outra vantagem das altas frequências é que elas reduzem a camada limite viscosa (o efeito de Bernoulli), permitindo que o ultrassom "detecte" partículas extremamente pequenas. Esta situação é semelhante à de pequenas rochas no fundo de um riacho claro quando o nível de água no córrego cai. A empresa oferece uma gama de freqüências intermediárias de 40kHz, 80kHz, 120kHz e 170kHz. Produtos com uma frequência de 350kHz podem ser selecionados ao limpar partículas extremamente pequenas. A empresa lançou recentemente um sistema MicroCoustics para tais ocasiões a uma frequência de 400kHz.