Defnyddir transducers ultrasonic mewn llawer o gymwysiadau diwydiannol a meddygol. Darllenwch ymlaen i wybod eu prif rannau a sut maen nhw'n gweithio.
Transducer
Mae transducers yn offerynnau arbennig sydd â'r gallu i droi un math o egni yn un arall. Mae transducer yn rhan hanfodol o sonograffeg neu ddelweddu ultrasonic. Mewn sonograffeg, mae'r camera yn drosglwyddydd. Pan roddir gwefr drydanol ar y camera, mae'r camera'n trosi'r egni hwn yn ddirgryniadau. Gelwir hyn yn effaith piezoelectric. Mae'r dirgryniadau ar ffurf tonnau sain. Mae'r camera wedi'i wneud o wahanol gydrannau. Mae pob un o'r cydrannau hyn yn chwarae rôl wrth gynhyrchu tonnau sain, trosglwyddo'r tonnau sain hyn i'r corff, a derbyn atseiniau o'r corff.
Grisialau piezoelectric
Prif gydrannau'r camera yw crisialau piezoelectric . Mae'r crisialau mewn transducer ultrasonic fel arfer yn grisialau synthetig wedi'u gwneud o PZT (titanate zirconate plwm). Mae'r crisialau'n cynhyrchu dirgryniadau pan roddir foltedd arnynt. Mae amledd y dirgryniad yn dibynnu ar faint o foltedd sy'n cael ei gymhwyso i'r crisialau ac mae amlder y tonnau sain yn dibynnu ar amlder y dirgryniad.
Ffocws
Mae gan y grisial a ddefnyddir mewn transducer ultrasonic siâp sy'n debyg i lens crwn. Rhagwelir trawst sain o'r grisial. Ar y dechrau, mae diamedr y trawst sain yr un fath â diamedr y grisial. Pan fydd diamedr y trawst yn lleihau i hanner ei ddiamedr gwreiddiol, cyrhaeddir y ffocws. Mae'r diamedr yn cynyddu eto ar ôl y ffocws. Er mwyn gallu cynhyrchu delwedd sy'n ddau ddimensiwn, mae transducer ultrasonic yn defnyddio llawer o grisialau piezoelectric.
Gosodiadau
Mae'n bwysig addasu'r gosodiadau ar beiriant uwchsain. Mae hynny oherwydd nad yw ffocws naturiol y trawst yn ddigon i gael delwedd gywir o rannau penodol. Mae'r ffocws gofynnol yn dibynnu ar y pellter rhwng y transducer a'r rhan. Er mwyn gwella ffocws, defnyddir offerynnau fel drychau a lensys. Mae'r sonograffydd yn addasu'r gosodiadau ar y peiriant ultrasonic i reoli ffocws electronig. Pan newidir y ffocws, mae'r transducer ultrasonic yn cymhwyso foltedd ar wahanol adegau i wahanol grisialau. Dyma sut mae ffocws y trawst yn cael ei newid.
Rhwystriad Acwstig
Mae rhwystriant acwstig yn cael ei achosi gan gyflymder y don sain a dwysedd y deunydd. Mae cyflymder y don sain yn dibynnu ar y math o ddeunydd y mae'n mynd drwyddo. Mae'n anodd cael darlleniad sonogram pan nad oes gan ddeunyddiau yr un rhwystriant acwstig. Mae hynny oherwydd bydd y sain yn cael ei adlewyrchu yn ôl i'r offeryn. Mae faint o sain a fydd yn cael ei adlewyrchu ac a fydd yn cael ei drosglwyddo trwy'r corff yn dibynnu ar y gwahaniaeth ym rhwystrau acwstig y deunyddiau. Mae gan aer a grisial rwystrau acwstig gwahanol iawn. Felly, ni fydd unrhyw uwchsain yn cael ei drosglwyddo y tu hwnt i wyneb y transducer ultrasonic.
Haen Cydweddu
Defnyddir haenau paru i wneud y rhwystriant acwstig rhwng y corff a'r grisial piezoelectric cyn lleied â phosibl. Rhoddir cwpl o'r haenau hyn yng nghanol y transducer a'r grisial. Mae rhwystrau acwstig yr haen gyntaf a'r grisial bron yr un fath. Mae rhwystriant acwstig yr haen olaf bron yr un fath â rhwystriant acwstig y croen. Trosglwyddir mwy o sain i'r corff oherwydd y strategaeth hon.
Gel ultrasonic
Nid yw aer yn ddargludydd sain da. Ac felly, defnyddir gel ultrasonic i ddileu'r aer rhwng y croen a'r transducer. Rhoddir y gel ar y croen. Gyda chymorth gel ultrasonic, mae'r tonnau sain yn hawdd eu trosglwyddo i'r corff.
Delweddu Ultrasonic
Cynhyrchir delwedd ultrasonic gyda chymorth transducers ultrasonic a thonnau sain ultrasonic. Pan fydd y tonnau sain yn taro meinweoedd, maen nhw'n cael eu hadlewyrchu. Gelwir hyn yn atseinio. Mae'r tonnau sain yn mynd yn ôl i ble y daethant. Maent yn pasio trwy'r gel, haenau, a grisial eto. Unwaith y bydd y tonnau'n cyrraedd y grisial, cânt eu trosi'n egni potensial electro (foltedd). Yna caiff yr egni potensial electro ei brosesu a'i drawsnewid yn ddelwedd uwchsonig gan gydrannau eraill y peiriant ultrasonic.
