Egwyddor Profi Ultrasonic

Mae tonnau sain byrrach na chyffredin, mae hyd tonnau uwchsain yn gwneud cyfeiriad da, ond hefyd trwy'r deunydd anweddus, defnyddiwyd y nodwedd hon yn eang mewn profion ultrasonic, trwch, mesur pellter, rheolaeth bell a thechnoleg delweddu ultrasonic. Mae delweddu ultrasonic yn dechnoleg sy'n defnyddio uwchsain i gyflwyno delwedd fewnol gwrthrychau anweddus. O'r transducer o lens acwstig ultrasonic sy'n canolbwyntio ar sampl anhygoel, roedd yr ultrasonic a gludwyd o'r pasiau sampl fel rhan o'r wybodaeth (megis gallu myfyrio, amsugno a gwahanu tonnau sain), mae'r lens acwstig yn cydgyfeirio ar derbynnydd piezoelectrig, y gall ychwanegwr mewnbwn signal trydanol, gan ddefnyddio system sganio, droi delwedd sampl anweddus ar y sgrin. Gelwir y ddyfais yn ficrosgop ultrasonic. Defnyddiwyd technoleg ddelweddu ultrasonic yn eang mewn archwiliad meddygol, yn y gweithgynhyrchu o ddyfais microelectroneg a ddefnyddir ar gyfer archwilio ar gylched integredig ar raddfa fawr, yn cael ei ddefnyddio ar gyfer arddangos aloļau o wahanol gyfansoddiadau yn yr ardal gwyddoniaeth deunyddiau a ffin grawn, ac ati. Mae holograffeg acwstig yn ultrasonic egwyddor ymyrraeth o gofnodi ac atgynhyrchu delwedd tri dimensiwn o dechnoleg delweddu acwstig anghyson, mae ei egwyddor a holograffeg optegol yn y bôn yr un peth, dim ond cofnodi yw gwahanol (gweler holograffeg). Gyda'r un cymhelliad ffynhonnell signal ultrasonic dau yn cael ei osod mewn hylif, fe lansiwyd dau ddarn cydamserol o uwchsain: trawst drwy'r gwrthrych a astudiwyd ar ôl dod yn don, criw o gyfeirnod. Rhowch hologram acwstig arwynebol cydlynol tonnau gwrthrychol a chyfeiriol a ffurfiwyd ar wyneb yr hylif, gyda hologram acwstig trawst laser, gan ddefnyddio adlewyrchiad laser ar effeithiau gwahanu hologram acwstig a chael pethau'n ôl fel arfer, gyda chamera a setiau teledu fel arfer ar gyfer arsylwi amser real .

Ystyr glanhau ultrasonic

Effaith glanhau ultrasonic, yn fwy na ton clywedol trosglwyddo sain yn y hylif. Pan fydd y lluosiad ultrasonic yn y glanedydd, o ganlyniad i'r sonig yn don hydredol, gall ton hydredol i hyrwyddo rôl y cyfryngau wneud y newidiadau pwysau hylif, gan arwain at lawer o swigen gwactod bach, y cyfeirir ato fel "effaith cavitation". Pan fydd y cwympiad cywasgu swigen, yn gallu creu effaith bwerus, gall fod wrth osod gwrthrychau o fewn y baw cornel wedi'i wasgaru, a gwella'r effaith golchi golchi, oherwydd hyd y takanami amlder ultrasonic, pŵer treiddgar cryf, felly i gael crac neu Gall strwythur cymhleth cudd y glanhau gael effaith golchi anhygoel

Mae glanhau ultrasonig yn seiliedig ar cavitation, hynny yw, yn y hylif glanhau wrth ffurfio swigod niferus a chyflymiad cyflym. Bydd y sioc sy'n deillio o'r fath yn darnu'r baw oddi ar arwynebau y tu mewn a'r tu allan i'r gweithle sy'n cael eu trochi yn yr ateb glanhau. Gyda'r cynnydd o amlder uwchsain, mae nifer y swigod yn cynyddu a gwanhau'r effaith chwythu. Felly, mae uwchsain amlder uchel yn arbennig o addas ar gyfer glanhau baw gronynnau bach heb dorri wyneb y gweithle. Crëir ehangu swigod cavitation a'r swigod byriad (implosion) trwy ddefnyddio tonnau sain uchel-uchel (ultrasonic), dwysedd uchel i hylifau. Rhaid i unrhyw system glanhau ultrasonic, felly, fod â thair elfen sylfaenol: hylif glanhau cheng fang yn y tanc, yn trosi ynni trydanol i ynni mecanyddol trawsgludydd signal trydanol uchel a generadur ultrasonic.

Transducers a generaduron

Y rhan bwysicaf o system glanhau ultrasonic yw'r transducer. Mae dau fath o drawsducydd, un yn drawsducer magnetig, sy'n cael ei wneud o nicel neu aloi nicel. Transducer piezoelectrig wedi'i wneud o ditanate dirconcon plwm neu serameg arall.

Pan gaiff deunydd pitsioellectrig ei roi mewn cae trydan o foltedd amrywiol, mae'n deformio. Gelwir hyn yn "effaith piezoelectrig". Mae trawsgludwyr magnetig, ar y llaw arall, yn cael eu gwneud o ddeunyddiau sy'n deformu mewn maes magnetig sy'n newid. Ni waeth pa fath o transducer sy'n cael ei ddefnyddio, y ffactor mwyaf sylfaenol fel arfer yw dwysedd effaith cavitation.

Mae tonnau ultrasonic, fel tonnau sain eraill, yn gyfres o bwyntiau pwysau, ton sy'n cywasgu ac yn ymestyn yn ail (fel y dangosir isod). Os yw'r ynni sain yn ddigon cryf, caiff yr hylif ei dynnu i ffwrdd wrth ymestyn cyfnod y don a'r swigod yn cael eu ffurfio. Yng nghyfnod cywasgu'r ton, mae'r swigod hyn yn byrstio neu'n rhwystro mewn hylif yn syth, gan gynhyrchu grym effaith effeithiol iawn, yn arbennig o addas i'w glanhau. Gelwir y broses hon yn gaeth. Dadansoddir tonnau sain o gywasgu ac ehangu yn ddamcaniaethol, bydd y byrddiad o'r swigen cavitation yn cynhyrchu mwy na 10000 o bwysau psi a'r tymheredd uchel o 20000 ° F (11000 ° C), ac yn y chwistrell gyflym, bydd ymbelydredd allanol yn byrstio. Mae ynni a ryddhawyd gan un swigen cavitation yn fach iawn, ond mae pob eiliad i filiynau o swigen cavitation gael ei chwythu ar yr un pryd, bydd yr effaith gronnol yn gryf iawn, yn cynhyrchu effaith bwerus halogiad arwyneb wyneb y gweithle, dyma'r holl nodweddion o lanhau ultrasonic. Os yw'r ynni ultrasonic yn ddigon mawr, bydd cavitation yn digwydd ym mhobman yn yr ateb glanhau, felly gall uwchsain lanhau craciau a thyllau bach yn effeithiol. Mae caffael hefyd yn hyrwyddo adweithiau cemegol ac yn cyflymu diddymiad pilenni wyneb. Ond dim ond mewn rhan benodol o'r pwysedd hylifol yn is na phwysau nwy y tu mewn i gemau swigen bydd yn cynhyrchu ffenomen cavitation yn yr ardal, felly mae'r trawsgludydd o ehangder tonnau ultrasonic yn ddigon mawr i fodloni'r amod hwn. Gelwir y pŵer lleiaf sydd ei angen i gynhyrchu cavitation yn bwynt critigol cavitation. Mae gan wahanol hylifau bwyntiau allweddol cavitation gwahanol, felly mae'n rhaid i ynni ultrasonic fod yn fwy na'r pwynt critigol i gyflawni'r effaith glanhau. Hynny yw, dim ond os yw'r egni yn fwy na'r pwynt critigol ar gyfer glanhau ultrasonic yn unig y gellir cynhyrchu swigod cavitation.

Pwysigrwydd amledd

Cynhyrchir sŵn pan fo'r amlder gweithio yn isel (o fewn yr ystod o wrandawiad dynol). Pan fo'r amlder yn llai na 20kHz, mae'r sŵn gweithio nid yn unig yn dod yn uchel iawn, ond gall fod yn fwy na'r terfyn sŵn diogelwch a bennir gan y gyfraith diogelwch galwedigaethol ac iechyd neu reoliadau eraill. Mewn ceisiadau lle mae angen pŵer uchel i gael gwared â baw heb ystyried difrod arwyneb y gwaith, caiff amlder glanhau is sy'n amrywio o 20kHz i 30kHz ei ddewis fel arfer. Defnyddir amlder glanhau o fewn yr ystod amledd hwn yn aml i lanhau deunyddiau dwysedd mawr, trwm neu uchel. Defnyddir y trawsgludydd magnetig 20KHz a 25KHz piezoelectric transducer Cavitation Relative Strength at 40 kHz amlder fel arfer i lanhau rhannau llai, mwy soffistigedig neu i gael gwared â gronynnau bach. Defnyddir amlder uchel hefyd mewn ceisiadau lle na chaniateir difrod ar wyneb y gweithle. Mae defnyddio amleddau uchel yn gwella perfformiad glanhau mewn sawl ffordd. Wrth i'r amlder gynyddu, mae nifer y swigod cavitation yn cynyddu'n llinellol, gan gynhyrchu tonnau sioc mwy dwys sy'n caniatáu iddynt fynd i mewn bylchau llai. Os yw'r pŵer yn parhau i fod yn gyson a gostwng swigod cavitation, bydd yr egni a ryddhawyd gan swigod cavitation yn gostwng yn gyfatebol, sy'n lleihau'r difrod i wyneb y gweithle yn effeithiol. Mantais arall o amleddau uchel yw eu bod yn lleihau'r haen ffin weledol (effaith Bernoulli), gan ganiatáu uwchsain i 'ganfod' gronynnau bach iawn. Mae'r sefyllfa hon yn debyg i greigiau bach ar waelod nant clir pan fo lefel y dŵr yn y nant yn disgyn. Mae'r cwmni'n cynnig ystod o amlder canolraddol o 40kHz, 80kHz, 120kHz a 170kHz. Gellir dewis cynhyrchion gydag amlder 350kHz wrth lanhau gronynnau bach iawn. Yn ddiweddar, lansiodd y cwmni system MicroCoustics am achlysuron o'r fath ar amlder 400kHz.