Campos de Aplicação de Transdutores Ultrassônicos

Os transdutores ultrassônicos são amplamente utilizados e são divididos em indústria, agricultura, transporte, vida, assistência médica e militar de acordo com as indústrias de aplicação. De acordo com as funções realizadas, é dividido em processamento ultrassônico, limpeza ultrassônica, detecção ultrassônica, detecção, monitoramento, telemetria, controle remoto, etc.; de acordo com o ambiente de trabalho, é dividido em líquido, gás, corpo vivo, etc.; de acordo com a natureza, é dividido em potência ultrassônica, detecção ultrassônica, imagem ultrassônica, etc.

Motor ultrassônico

O motor ultrassônico usa o estator como um transdutor, usa o efeito piezoelétrico inverso do cristal piezoelétrico para fazer o estator do motor vibrar na frequência ultrassônica e, em seguida, transmite energia pelo atrito entre o estator e o rotor para acionar o rotor para girar. Os motores ultrassônicos têm tamanho pequeno, grande torque, alta resolução, estrutura simples, acionamento direto, sem mecanismo de frenagem e sem mecanismo de rolamento. Essas vantagens são benéficas para a miniaturização do dispositivo. Os motores ultrassônicos são amplamente utilizados em instrumentos ópticos, lasers, microeletrônica de semicondutores, máquinas e instrumentos de precisão, robótica, medicina e bioengenharia.

Limpeza ultra-sônica

O mecanismo de limpeza ultrassônica é usar os efeitos físicos da cavitação, pressão de radiação, fluxo de som, etc. quando a onda ultrassônica se propaga na solução de limpeza, para remover mecanicamente a sujeira nas peças de limpeza e, ao mesmo tempo, pode promover a geração química entre a solução de limpeza e a sujeira. reação para atingir o objetivo de limpar o objeto. A frequência utilizada pela máquina de limpeza ultrassônica pode ser selecionada de 10 a 500 kHz de acordo com o tamanho e finalidade do objeto de limpeza, geralmente 20 a 50 kHz. Com o aumento da frequência do transdutor ultrassônico, oscilador Langevin, oscilador longitudinal, oscilador de espessura, etc. podem ser usados. Em termos de miniaturização, também existem vibrações radiais e vibrações de flexão do vibrador de wafer. A limpeza ultrassônica é cada vez mais usada em vários setores, incluindo agricultura, equipamentos domésticos, eletrônicos, automotivo, borracha, impressão, aeronaves, alimentos, hospitais e pesquisa médica.

Soldadura ultra-sónica

A soldagem ultrassônica pode ser dividida em duas categorias: soldagem ultrassônica de metal e soldagem ultrassônica de plástico. Entre eles, a tecnologia de soldagem ultrassônica de plástico tem sido amplamente utilizada. Ele usa a vibração ultrassônica gerada pelo transdutor para transmitir a energia da vibração ultrassônica para a área de soldagem através da soldagem superior. Devido à grande resistência acústica na área de soldagem, ou seja, na junção das duas soldas, será gerada uma alta temperatura local para fundir o plástico, e o trabalho de soldagem será concluído sob a ação da pressão de contato. A soldagem ultrassônica de plástico pode facilitar a soldagem de peças que não podem ser soldadas por outros métodos de soldagem. Além disso, também economiza a cara taxa de molde de produtos plásticos, reduz o tempo de processamento, melhora a eficiência da produção e possui as características de economia, velocidade e confiabilidade.

Usinagem ultrassônica

O abrasivo fino é aplicado na peça de trabalho com uma certa pressão estática junto com a ferramenta de usinagem ultrassônica, e a mesma forma que a ferramenta pode ser usinada. Durante o processamento, o transdutor precisa gerar uma amplitude de 15 a 40 mícrons em uma frequência de 15 a 40 kHz. A ferramenta ultrassônica faz com que o abrasivo na superfície da peça de trabalho impacte continuamente com uma força de impacto considerável, destruindo a parte de radiação ultrassônica e quebrando o material para atingir o objetivo de remover o material. O processamento ultrassônico é usado principalmente no processamento de materiais frágeis e duros, como gemas, jade, mármore, ágata e metal duro, bem como no processamento de furos de formato especial e furos finos e profundos. Além disso, adicionar transdutores ultrassônicos a ferramentas de corte comuns também pode desempenhar um papel na melhoria da precisão e eficiência.

Ultrassom para emagrecer

Usando o efeito de cavitação e vibração micromecânica do transdutor ultrassônico, as células de gordura em excesso sob a epiderme humana são quebradas, emulsificadas e descarregadas do corpo, de modo a atingir o objetivo de perder peso e moldar. Esta é uma nova tecnologia desenvolvida internacionalmente na década de 1990. O italiano Zocchi usou a remoção de gordura ultrassônica pela primeira vez na cama e obteve sucesso, criando um precedente para cirurgia plástica e beleza. A tecnologia de remoção de gordura ultra-sônica desenvolveu-se rapidamente em casa e no exterior.

Criação ultrassônica

Frequência e intensidade apropriadas de irradiação ultrassônica em sementes de plantas podem melhorar a taxa de germinação das sementes, reduzir a taxa de podridão do mofo, promover o crescimento das sementes e melhorar a taxa de crescimento das plantas. Segundo informações, o ultrassom pode aumentar a taxa de crescimento de algumas sementes de plantas em 2 a 3 vezes.

Monitor de pressão sanguínea

O transdutor ultrassônico é usado para receber a pressão do vaso sanguíneo. Quando o balão é comprimido e pressionado contra o vaso sanguíneo, o transdutor ultrassônico não consegue sentir a pressão do vaso sanguíneo porque a pressão aplicada é maior que a pressão de vasodilatação. Quando a pressão do vaso sanguíneo diminui para um certo valor, a pressão dos dois atinge um equilíbrio. Neste momento, o transdutor ultrassônico pode sentir a pressão do vaso sanguíneo, que é a pressão sistólica do coração. valor da pressão arterial. O esfigmomanômetro eletrônico pode reduzir a intensidade de trabalho da equipe médica devido ao cancelamento do estetoscópio.

Controle remoto de telemetria

Em ambientes tóxicos, radioativos e outros ambientes agressivos, as pessoas não podem trabalhar perto dele e precisam ser controladas remotamente; interruptores elétricos como televisores, ventiladores e luzes precisam de um controle remoto, e transdutores ultrassônicos podem ser instalados para transmitir ondas ultrassônicas de um local remoto. O transdutor de recepção no sistema de controle converte o sinal acústico em um sinal elétrico para fazer o interruptor atuar.

Monitoramento de tráfego

No tráfego moderno, é muito necessário monitorar automaticamente a passagem e a contagem de veículos para entender o funcionamento dos veículos. Por exemplo, a estação de supervisão de tráfego instala um transdutor ultrassônico e seu equipamento auxiliar tanto para o transceptor quanto para a transmissão. Quando o veículo passa, um pulso acústico retorna e o número de veículos diários pode ser obtido contando e acumulando. Um transdutor de dupla finalidade é instalado na parte traseira do carro para evitar acidentes de colisão reversa. A instalação de um transdutor ultrassônico piezoelétrico receptor em uma estrada também pode monitorar a figura de ruído.

Variação

Um dispositivo de alcance ultrassônico também é chamado de régua de som. Ele mede o intervalo de tempo de pulso através de um transdutor de dupla finalidade. A régua de som pode medir a distância dentro de 10m, e a precisão pode chegar a vários milésimos.

Detecção de vazamento e detecção de gás

Para o sistema de pressão, no vazamento, o ruído do jato é causado pela diferença de pressão entre o interior e o exterior do vaso de pressão. Este espectro de ruído é extremamente amplo. Para sistemas sem pressão, uma fonte ultrassônica pode ser colocada dentro do sistema fechado e recebida de fora do sistema fechado. Geralmente, a amplitude do sinal medida quando não há vazamento é muito pequena ou não, e a amplitude do sinal tende a aumentar repentinamente no ponto de vazamento. A detecção de fluxo de gás também é um dos meios importantes na indústria química. Existem várias amplificações para detecção de fluxo, como rotâmetros e assim por diante. Mas a principal vantagem de usar um transdutor ultrassônico é que ele não atrapalha o fluxo do fluido.

Coleta de informações

Para realizar funções como andar livre no espaço e reconhecer objetos, os robôs inteligentes não apenas precisam usar transdutores ultrassônicos para medir distâncias e guiar cegos, mas também precisam reconhecer imagens. Portanto, pequenos arranjos de transdutores ultrassônicos são necessários para alcançar múltiplas funções, e esse aspecto se tornará um importante tópico de pesquisa, atraindo muitos cientistas para isso.