Aplikačné polia ultrazvukových snímačov

Ultrazvukové prevodníky sú široko používané a sú rozdelené do priemyslu, poľnohospodárstva, dopravy, života, lekárskej starostlivosti a armády podľa aplikačného priemyslu. Podľa realizovaných funkcií je rozdelená na ultrazvukové spracovanie, ultrazvukové čistenie, ultrazvukovú detekciu, detekciu, monitorovanie, telemetriu, diaľkové ovládanie atď.; podľa pracovného prostredia sa delí na kvapalinu, plyn, živé telo atď.; podľa prírody je rozdelený na výkon ultrazvukový, detekciu ultrazvukový, ultrazvukové zobrazovanie atď.

Ultrazvukový motor

Ultrazvukový motor používa stator ako snímač, používa inverzný piezoelektrický účinok piezoelektrického kryštálu, aby motor stator vibroval na ultrazvukovej frekvencii a potom prenáša energiu trením medzi statorom a rotorom, aby poháňal rotor otáčať. Ultrazvukové motory majú malú veľkosť, veľký krútiaci moment, vysoké rozlíšenie, jednoduchú štruktúru, priamy pohon, žiadny brzdový mechanizmus a žiadny nosný mechanizmus. Tieto výhody sú prospešné pre miniaturizáciu zariadenia. Ultrazvukové motory sú široko používané v optických prístrojoch, laseroch, polovodičovej mikroelektronike, presných strojoch a nástrojoch, robotike, medicíne a bioinžinierstve.

Ultrazvukové čistenie

Mechanizmus ultrazvukového čistenia je použiť fyzikálne účinky kavitácie, radiačného tlaku, prietoku zvuku atď., Keď sa ultrazvuková vlna šíri v čistiacom roztoku, mechanicky odlupovať nečistoty na čistiacich častiach a zároveň môže podporiť chemickú tvorbu medzi čistiacim roztokom a nečistotami. reakcia na dosiahnutie účelu čistenia objektu. Frekvencia používaná ultrazvukovým čistiacim strojom môže byť zvolená od 10 do 500 kHz podľa veľkosti a účelu čistiaceho objektu, spravidla 20 až 50 kHz. So zvýšením ultrazvukovej frekvencie snímača je možné použiť Langevin oscilátor, pozdĺžny oscilátor, oscilátor hrúbky atď. Pokiaľ ide o miniaturizáciu, existujú aj radiálne vibrácie a ohybové vibrácie vibrátora doštičky. Ultrazvukové čistenie sa čoraz viac používa v rôznych priemyselných odvetviach, vrátane poľnohospodárstva, vybavenia domácnosti, elektroniky, automobilového priemyslu, gumy, tlače, lietadiel, potravín, nemocníc a lekárskeho výskumu.

Ultrazvukové zváranie

Ultrazvukové zváranie možno rozdeliť do dvoch kategórií: ultrazvukové zváranie kovov a ultrazvukové zváranie plastu. Medzi nimi bola široko používaná ultrazvuková technológia zvárania plastov. Používa ultrazvukové vibrácie generované prevodníkom na prenos ultrazvukovej vibračnej energie do zváracej oblasti cez horný zvar. Vďaka veľkému akustickému odporu vo zváracej oblasti, to znamená spojeniu dvoch zvarov, sa vytvorí miestna vysoká teplota na roztavenie plastu a zváracie práce sa dokončia pôsobením kontaktného tlaku. Ultrazvukové zváranie plastu môže uľahčiť zváranie častí, ktoré nie je možné zvárať inými metódami zvárania. Okrem toho tiež šetrí drahý poplatok za formy plastových výrobkov, skracuje čas spracovania, zlepšuje efektívnosť výroby a má vlastnosti hospodárnosti, rýchlosti a spoľahlivosti.

Ultrazvukové obrábanie

Jemný brúsny materiál sa aplikuje na obrobok s určitým statickým tlakom spolu s ultrazvukovým obrábacím nástrojom a rovnakým tvarom, ako môže byť nástroj opracovaný. Počas spracovania musí snímač generovať amplitúdu 15 až 40 mikrónov pri frekvencii 15 až 40 kHz. Ultrazvukový nástroj robí brúsny materiál na povrchu obrobku neustále nárazom so značnou nárazovou silou, ničí ultrazvukovú radiačnú časť a rozbije materiál, aby sa dosiahol účel odstránenia materiálu. Ultrazvukové spracovanie sa používa hlavne pri spracovaní krehkých a tvrdých materiálov, ako sú drahokamy, nefrit, mramor, achát a cementovaný karbid, ako aj pri spracovaní špeciálne tvarovaných otvorov a jemných a hlbokých otvorov. Okrem toho, pridanie ultrazvukových prevodníkov do bežných rezných nástrojov môže tiež zohrávať úlohu pri zlepšovaní presnosti a účinnosti.

Ultrazvuk na chudnutie

Pomocou kavitačného účinku a mikromechanických vibrácií ultrazvukového snímača sú prebytočné tukové bunky pod ľudskou epidermou rozbité, emulgované a vypustené z tela, aby sa dosiahol účel chudnutia a tvarovania. Jedná sa o novú technológiu vyvinutú na medzinárodnej úrovni v 90. rokoch. Ultrazvuková technológia odstraňovania tukov sa rýchlo vyvinula doma aj v zahraničí.

Ultrazvukový chov

Vhodná frekvencia a intenzita ultrazvukového ožarovania semien rastlín môže zlepšiť rýchlosť klíčenia semien, znížiť rýchlosť hniloby plesní, podporiť rast semien a zlepšiť rýchlosť rastu rastlín. Podľa informácií môže ultrazvuk zvýšiť rýchlosť rastu niektorých semien rastlín 2 až 3 krát.

Monitor krvného tlaku

Ultrazvukový prevodník sa používa na príjem tlaku krvnej cievy. Keď je balónik stlačený a pritlačený k krvnej cieve, ultrazvukový prevodník nemôže cítiť tlak krvnej cievy, pretože aplikovaný tlak je vyšší ako vazodilatačný tlak. Keď tlak krvných ciev klesne na určitú hodnotu, tlak oboch dosiahne rovnováhu. V tomto čase môže ultrazvukový snímač cítiť tlak krvnej cievy, čo je systolický tlak srdca. hodnota krvného tlaku. Elektronický sfygmomanometer môže znížiť pracovnú náročnosť zdravotníckeho personálu v dôsledku zrušenia stetoskopu.

Diaľkové ovládanie telemetrie

V toxickom, rádioaktívnom a inom drsnom prostredí ľudia nemôžu pracovať v jeho blízkosti a musia byť ovládaní na diaľku; elektrické spínače, ako sú televízory, ventilátory a svetlá, potrebujú diaľkové ovládanie a ultrazvukové prevodníky môžu byť inštalované na prenos ultrazvukových vĺn zo vzdialeného miesta. Prijímací snímač na riadiacom systéme prevádza akustický signál na elektrický signál, aby spínač pôsobil.

Monitorovanie dopravy

V modernej premávke je veľmi potrebné automaticky monitorovať prejazd a počítanie vozidiel, aby sa pochopila prevádzka vozidiel. Napríklad stanica dohľadu nad dopravou inštaluje ultrazvukový prevodník a jeho pomocné zariadenie pre vysielač aj prevodovku. Keď vozidlo prejde, vráti sa akustický impulz a počet denných vozidiel je možné získať počítaním a hromadením. V zadnej časti vozidla je nainštalovaný dvojúčelový prevodník, aby sa zabránilo nehodám pri náraze do protismeru. Inštalácia prijímajúceho piezoelektrického ultrazvukového snímača na ceste môže tiež monitorovať hodnotu hluku.

Rozmedzí

Ultrazvukové zariadenie sa tiež nazýva zvukové pravítko. Meria interval pulzného času prostredníctvom dvojúčelového prevodníka. Zvukové pravítko môže merať vzdialenosť do 10 m a presnosť môže dosiahnuť niekoľko tisícin.

Detekcia úniku a detekcia plynu

Pre tlakový systém je pri netesnosti hluk prúdu spôsobený rozdielom tlaku medzi vnútornou a vonkajšou stranou tlakovej nádoby. Toto spektrum hluku je veľmi široké. Pre netlakové systémy môže byť ultrazvukový zdroj umiestnený v uzavretom systéme a prijatý mimo uzavretého systému. Všeobecne platí, že amplitúda signálu meraná, keď nie je únik, je veľmi malá alebo žiadna a amplitúda signálu má tendenciu náhle sa zvyšovať v mieste úniku. Detekcia prietoku plynu je tiež jedným z dôležitých prostriedkov v chemickom priemysle. Existujú rôzne zosilnenia pre detekciu prietoku, ako sú rotametre a tak ďalej. Ale hlavnou výhodou použitia ultrazvukového prevodníka je, že nebráni prúdeniu tekutiny.

Zhromažďovanie informácií

Na realizáciu funkcií, ako je voľná chôdza v priestore a rozpoznávanie objektov, musia inteligentné roboty nielen používať ultrazvukové prevodníky na meranie vzdialenosti a vedenie nevidiacich, ale tiež potrebujú rozpoznávanie obrazu. Preto sú na dosiahnutie viacerých funkcií potrebné malé ultrazvukové snímačové polia a tento aspekt sa stane dôležitou výskumnou témou, ktorá priláka mnohých vedcov, aby sa o ňu usilovali.