Principio de prueba ultrasónica

Más cortas que las ondas de sonido ordinarias, las longitudes de onda del ultrasonido son una buena dirección, pero también a través del material opaco, esta característica ha sido ampliamente utilizada en pruebas de ultrasonido, espesor, medición de distancia, control remoto y la tecnología de imagen ultrasónica. La imagen ultrasónica es una tecnología que utiliza el ultrasonido para presentar la imagen interna de objetos opacos. Desde el transductor de la lente acústica ultrasónica enfocada en la muestra opaca, el ultrasónico transportado desde los pases de la muestra fue parte de la información (como la capacidad de reflexión, absorción y dispersión de las ondas de sonido), la lente acústica converge en el receptor piezoeléctrico, el amplificador de entrada de señal eléctrica, utilizando el sistema de escaneo puede convertir la imagen de muestra opaca que se muestra en la pantalla. El dispositivo se llama microscopio ultrasónico. La tecnología de imagen ultrasónica se ha aplicado ampliamente en el examen médico, en la fabricación de dispositivos microelectrónicos utilizados para la inspección en circuitos integrados a gran escala, se usa para exhibir aleaciones de diferentes composiciones en el área de ciencia de materiales y en el límite de grano, etc. La holografía acústica es un ultrasonido El principio de interferencia de grabar y reproducir la imagen tridimensional de la tecnología de imagen acústica opaca, su principio y la holografía óptica son básicamente los mismos, solo los medios de grabación son diferentes (ver holografía). Con la misma fuente de señal ultrasónica, se colocaron dos transductores en un líquido, lanzaron dos haces coherentes de ultrasonido: un haz a través del objeto estudiado se convierte en una onda, un grupo de ondas de referencia. Ola de objeto y superposición coherente de onda de referencia holograma acústico formado en la superficie del líquido, con holograma acústico de haz láser, que utiliza un reflejo de láser en el efecto de difracción del holograma acústico y recupera las cosas, generalmente con una cámara y televisores para observación en tiempo real .

El significado de la limpieza ultrasónica.

Efecto de limpieza ultrasónica, es más que una onda de transmisión de audio auditiva humana en el líquido. Cuando la propagación ultrasónica en el detergente, debido al sonido, es una onda longitudinal, la onda longitudinal para promover el papel de los medios puede hacer que la presión del líquido cambie, dando como resultado muchas burbujas de vacío pequeñas, denominadas "efecto de cavitación". Cuando la explosión de la compresión de la burbuja puede producir un impacto poderoso, puede estar en la fijación de objetos dentro de la esquina de la suciedad dispersada, y mejorar el efecto de lavado de lavado, debido a la longitud del takanami de frecuencia ultrasónica, fuerte poder de penetración, para tener una grieta o La compleja estructura oculta de la limpieza, puede lograr un increíble efecto de lavado

La limpieza ultrasónica se basa en la cavitación, es decir, en el fluido de limpieza en la formación rápida de numerosas burbujas y la implosión rápida. El impacto resultante eliminará la suciedad de las superficies internas y externas de la pieza de trabajo sumergida en la solución de limpieza. Con el aumento de la frecuencia ultrasónica, el número de burbujas aumenta y el impacto de la explosión se debilita. Por lo tanto, el ultrasonido de alta frecuencia es especialmente adecuado para limpiar la suciedad de partículas pequeñas sin romper la superficie de la pieza de trabajo. La expansión de las burbujas de cavitación y las burbujas de ráfaga (implosión) se crean aplicando ondas sonoras de alta frecuencia (ultrasónicas) y de alta intensidad a los líquidos. Por lo tanto, cualquier sistema de limpieza ultrasónica debe tener tres elementos básicos: el fluido de limpieza cheng fang en el tanque, convierte la energía eléctrica en energía mecánica del transductor de señales eléctricas de alta frecuencia y el generador de ultrasonidos.

Transductores y generadores.

La parte más importante del sistema de limpieza ultrasónica es el transductor. Hay dos tipos de transductores, uno es transductor magnético, que está hecho de níquel o aleación de níquel. Un transductor piezoeléctrico hecho de titanato de zirconato de plomo u otras cerámicas.

Cuando un material piezoeléctrico se coloca en un campo eléctrico de voltaje variable, se deforma. Esto se llama el "efecto piezoeléctrico". Los transductores magnéticos, por el contrario, están hechos de materiales que se deforman en un campo magnético cambiante. No importa qué tipo de transductor se use, el factor más básico suele ser la intensidad del efecto de cavitación.

Las ondas ultrasónicas, al igual que otras ondas de sonido, son una serie de puntos de presión, una onda que se comprime y expande alternativamente (como se muestra a continuación). Si la energía del sonido es lo suficientemente fuerte, el líquido se aleja en la etapa de expansión de la onda y se forman burbujas. En la etapa de compresión de onda, estas burbujas estallan o implosionan en líquido al instante, produciendo una fuerza de impacto muy efectiva, especialmente adecuada para la limpieza. Este proceso se llama cavitación. Las ondas de sonido de compresión y expansión se analizan teóricamente, la explosión de la burbuja de cavitación producirá más de 10000 psi de presión y la temperatura alta de 20000 ° F (11000 ° C), y en el instante la explosión explotará rápidamente la radiación hacia el exterior. La energía liberada por una sola burbuja de cavitación es muy pequeña, pero cada segundo para millones de burbujas de cavitación revientan al mismo tiempo, el efecto acumulativo será muy fuerte, producirá el poderoso impacto de la contaminación de la superficie de la pieza de trabajo, todas estas características de limpieza por ultrasonidos. Si la energía ultrasónica es lo suficientemente grande, se producirá cavitación en todas partes en la solución de limpieza, por lo que el ultrasonido puede limpiar eficazmente pequeñas grietas y agujeros. La cavitación también promueve reacciones químicas y acelera la disolución de las membranas superficiales. Pero solo en un área determinada, la presión del líquido es más baja que la presión del gas dentro de una burbuja, lo que producirá un fenómeno de cavitación en la zona, por lo que el transductor de amplitud de onda ultrasónica es lo suficientemente grande como para satisfacer esta condición. La potencia mínima requerida para producir cavitación se denomina punto crítico de cavitación. Diferentes líquidos tienen diferentes puntos críticos de cavitación, por lo que la energía ultrasónica debe exceder el punto crítico para lograr el efecto de limpieza. Es decir, las burbujas de cavitación solo se pueden producir si la energía excede el punto crítico para la limpieza ultrasónica.

Importancia de la frecuencia

El ruido se produce cuando la frecuencia de trabajo es baja (dentro del rango de audición humana). Cuando la frecuencia es inferior a 20 kHz, el ruido de trabajo no solo se vuelve muy alto, sino que puede exceder el límite de ruido de seguridad estipulado por la ley de salud y seguridad ocupacional u otras regulaciones. En aplicaciones donde se requiere alta potencia para eliminar la suciedad sin considerar el daño superficial de la pieza de trabajo, generalmente se elige una frecuencia de limpieza más baja que oscila entre 20 kHz y 30 kHz. La frecuencia de limpieza dentro de este rango de frecuencia se usa a menudo para limpiar materiales grandes, pesados o de alta densidad. El transductor magnético de 20 KHz y el Resistencia relativa de cavitación del transductor piezoeléctrico de 25 KHz a frecuencias de 40 kHz se utilizan comúnmente para limpiar partes más pequeñas y sofisticadas o para eliminar partículas diminutas. Las altas frecuencias también se utilizan en aplicaciones en las que no se permiten daños en la superficie de la pieza de trabajo. El uso de altas frecuencias mejora el rendimiento de limpieza de varias maneras. A medida que aumenta la frecuencia, el número de burbujas de cavitación aumenta linealmente, produciendo ondas de choque más intensas que les permiten entrar en espacios más pequeños. Si la potencia permanece constante y las burbujas de cavitación disminuyen, la energía liberada por las burbujas de cavitación disminuirá de manera correspondiente, lo que reduce efectivamente el daño a la superficie de la pieza. Otra ventaja de las altas frecuencias es que reducen la capa límite viscosa (el efecto Bernoulli), lo que permite que el ultrasonido "detecte" partículas extremadamente pequeñas. Esta situación es similar a la de las rocas pequeñas en el fondo de una corriente clara cuando el nivel de agua en la corriente cae. La compañía ofrece una gama de frecuencias intermedias de 40 kHz, 80 kHz, 120 kHz y 170 kHz. Los productos con una frecuencia de 350 kHz se pueden seleccionar al limpiar partículas extremadamente pequeñas. La compañía lanzó recientemente un sistema MicroCoustics para tales ocasiones a una frecuencia de 400 kHz.