Ultrasoon testprincipe

Korter dan gewone geluidsgolven, maken golflengten van ultrageluid een goede richting, maar ook door het ondoorzichtige materiaal is deze functie op grote schaal gebruikt bij ultrasoon testen, dikte, afstandsmeting, afstandsbediening en de technologie van ultrasone beeldvorming. Ultrasone beeldvorming is een technologie die ultrasound gebruikt om het binnenbeeld van ondoorzichtige objecten te presenteren. Van de transducer van een ultrasone akoestische lens gefocust op een ondoorzichtig monster, was de ultrasone drager die werd meegenomen uit de monstergangen deel van de informatie (zoals het vermogen van reflectie, absorptie en verstrooiing van geluidsgolven), de akoestische lens convergeert op de piëzo-elektrische ontvanger, de ingangssignaalversterker voor elektrisch signaal, met behulp van een scansysteem kan een ondoorzichtig voorbeeld op het scherm worden weergegeven. Het apparaat wordt een ultrasone microscoop genoemd. Ultrasone beeldvormingstechnologie is op grote schaal toegepast bij medisch onderzoek, bij de vervaardiging van micro-elektronische apparaten die worden gebruikt voor inspectie op grootschalige geïntegreerde schakelingen, wordt gebruikt voor het weergeven van legeringen met verschillende samenstellingen op het gebied van materiaalwetenschap en korrelgrenzen, enz. Akoestische holografie is een ultrasoon interferentieprincipe van het opnemen en reproduceren van het driedimensionale beeld van ondoorzichtige akoestische beeldvormingstechnologie, zijn principe en optische holografie in wezen hetzelfde, alleen record betekent anders (zie holografie). Met dezelfde ultrasone signaalbron motivatie twee transducer worden geplaatst in een vloeistof, lanceerden ze twee coherente bundel van echografie: een bundel door het object bestudeerd nadat een golf, een bos van referentiegolf geworden. Objectgolf en referentiegolf coherent superpositie akoestisch hologram gevormd op het oppervlak van de vloeistof, met laserstraal, akoestisch hologram, met behulp van een laserreflectie op akoestisch hologram diffractie-effect en dingen terugkrijgen zoals, meestal met een camera en televisietoestellen voor real-time observatie .

De betekenis van ultrasoon reinigen

Ultrasoon reinigingseffect, is meer dan de transmissie van golven van het hoortoestel van de mens in de vloeistof. Wanneer de ultrasone voortplanting in het detergens, als gevolg van de sonische een longitudinale golf is, kan longitudinale golf om de rol van de media te bevorderen de vloeistofdruk veranderen, resulterend in veel kleine vacuümbel, aangeduid als "cavitatie-effect". Wanneer de bubbel compressiestraal kan produceren krachtige impact, kan worden in fixatie van objecten binnen de hoek vuil verspreid, en verbeteren van de wash-wash effect, vanwege de lengte van de ultrasone frequentie takanami, sterke penetrerende kracht, dus om een scheur of verborgen complexe structuur van de reiniging, kan een geweldig waseffect bereiken

Ultrasoon reinigen is gebaseerd op cavitatie, dat wil zeggen, in de reinigingsvloeistof in de snelle vorming van talrijke bellen en snelle implosie. De resulterende schok verwijdert het vuil van de binnen- en buitenoppervlakken van het werkstuk dat is ondergedompeld in de reinigingsoplossing. Met de toename van de ultrasone frequentie neemt het aantal bellen toe en wordt de explosie-impact verzwakt. Daarom is hoogfrequente echografie vooral geschikt voor het reinigen van kleine deeltjes vuil zonder het oppervlak van het werkstuk te breken. De uitzetting van cavitatiebellen en de burst (implosie) bubbels worden gecreëerd door het toepassen van hoogfrequente (ultrasone), hoge intensiteit geluidsgolven op vloeistoffen. Elk ultrasoon reinigingssysteem moet daarom drie basiselementen hebben: cheng fang reinigingsvloeistof in de tank, zet elektrische energie om in mechanische energie van hoogfrequente elektrische signaalomvormer en ultrasone generator.

Transducers en generatoren

Het belangrijkste onderdeel van ultrasoon reinigingssysteem is de transducer. Er zijn twee soorten transducer, één is magnetische transducer, die is gemaakt van nikkel of een nikkellegering. Een piëzo-elektrische transducer gemaakt van loodzirkonaattitanaat of ander keramiek.

Wanneer een piëzo-elektrisch materiaal in een elektrisch veld met variërende spanning wordt geplaatst, vervormt het. Dit wordt het "piëzo-elektrische effect" genoemd. Magnetische transducers daarentegen zijn gemaakt van materialen die vervormen in een veranderend magnetisch veld. Het maakt niet uit wat voor soort transducer wordt gebruikt, de meest elementaire factor is meestal de intensiteit van het cavitatie-effect.

Ultrasone golven, zoals andere geluidsgolven, zijn een reeks drukpunten, een golf die afwisselend comprimeert en expandeert (zoals hieronder getoond). Als de geluidsenergie sterk genoeg is, wordt de vloeistof weggeduwd in de uitzetfase van de golf en worden er belletjes gevormd. In de compressiestap van de golf barsten of imploderen deze bellen onmiddellijk in vloeistof, waardoor een zeer effectieve slagkracht wordt geproduceerd, speciaal geschikt voor reiniging. Dit proces wordt cavitatie genoemd. Geluidsgolven van compressie en expansie worden theoretisch geanalyseerd, de uitbarsting van de cavitatiebel produceert meer dan 10000 psi druk en de hoge temperatuur van 20000 ° F (11000 ° C), en in de directe straal barst snel uitwaartse straling. Energie die vrijkomt door een enkele cavitatiebel is erg klein, maar elke seconde voor miljoenen cavitatiebellen barst op hetzelfde moment, zal het cumulatieve effect erg sterk zijn, de krachtige impact van de vervuiling van het oppervlak van het werkstuk produceren, dit zijn alle kenmerken van ultrasone reiniging. Als de ultrasone energie groot genoeg is, zal cavitatie overal in de reinigingsoplossing optreden, dus ultrageluid kan kleine scheurtjes en gaten effectief schoonmaken. Cavitatie bevordert ook chemische reacties en versnelt het oplossen van oppervlaktemembranen. Maar alleen in een bepaald gebied van de vloeistofdruk is lager dan de gasdruk binnen een bubbel lucifers zal cavitatieverschijnsel in het gebied produceren, dus de gegenereerde door de transducer van ultrasone golfamplitude is groot genoeg om aan deze voorwaarde te voldoen. Het minimale vermogen dat nodig is om cavitatie te produceren, wordt het cavitatie kritische punt genoemd. Verschillende vloeistoffen hebben verschillende cavitatie kritische punten, dus ultrasone energie moet het kritieke punt overschrijden om het reinigende effect te bereiken. Dat betekent dat cavitatiebellen alleen kunnen worden geproduceerd als de energie het kritieke punt voor ultrasone reiniging overschrijdt.

Belang van frequentie

Er wordt ruis geproduceerd als de werkfrequentie laag is (binnen het bereik van het gehoor van de mens). Wanneer de frequentie lager is dan 20 kHz, wordt het werkgeluid niet alleen erg hoog, maar kan het de veiligheidslawaailimiet overschrijden die is vastgelegd in de arbeidsveiligheids- en gezondheidswetgeving of andere voorschriften. In toepassingen waar veel vermogen nodig is om vuil te verwijderen zonder rekening te houden met de oppervlaktebeschadiging van het werkstuk, wordt meestal gekozen voor een lagere reinigingsfrequentie van 20 kHz tot 30 kHz. De frequentie van reiniging binnen dit frequentiegebied wordt vaak gebruikt om grote, zware of hoge dichtheid materialen te reinigen. De 20 KHz magnetische transducer en 25 KHz piëzo-elektrische transducer cavitatie relatieve sterkte tot 40 kHz frequenties worden vaak gebruikt om kleinere, meer geavanceerde onderdelen te reinigen of om kleine deeltjes te verwijderen. Hoge frequenties worden ook gebruikt in toepassingen waar schade aan het oppervlak van het werkstuk niet is toegestaan. Het gebruik van hoge frequenties verbetert de reinigingsprestaties op verschillende manieren. Naarmate de frequentie toeneemt, neemt het aantal cavitatiebellen lineair toe, wat leidt tot intensere schokgolven waardoor ze kleinere openingen kunnen binnengaan. Als het vermogen constant blijft en cavitatiebellen afnemen, neemt de energie die vrijkomt door cavitatiebellen overeenkomstig af, waardoor de schade aan het oppervlak van het werkstuk effectief wordt verminderd. Een ander voordeel van hoge frequenties is dat ze de viskeuze grenslaag verminderen (het Bernoulli-effect), waardoor ultrageluid extreem kleine deeltjes kan 'detecteren'. Deze situatie is vergelijkbaar met die van kleine rotsen aan de onderkant van een heldere stroom wanneer het waterniveau in de beek daalt. Het bedrijf biedt een reeks tussenfrequenties van 40 kHz, 80 kHz, 120 kHz en 170 kHz. Producten met een frequentie van 350 kHz kunnen worden geselecteerd bij het reinigen van uiterst kleine deeltjes. Het bedrijf lanceerde onlangs een MicroCoustics-systeem voor dergelijke gelegenheden met een frequentie van 400 kHz.