Ultrasonic transducer gerð: samanburður á segulsviðs og piezoelectric transducer
Það eru tvær gerðir af transducers til að búa til hljóðbylgjurnar sem krafist er í ferlinu: piezoelectric og magnetostrictive. Þrátt fyrir að aðgerðir þeirra séu nægar til að gera það að stað á markaðnum, þá hefur hver tegund af ómskoðara sínum sérkennum, sem gerir það hentugra fyrir sérstök verkefni. Til þess að bera þau saman er nauðsynlegt að kanna hvernig þau vinna og eiginleika þeirra.
1. Starfsregla
Piezoelectric tækni notar kristal með sérstaka raf eiginleika úr blý sirkónat títanati. Í umbreytaranum er þetta kristalefni með tvo vír festa á andstæð andlit. Þá er kristalinn og raflögnin sett saman í húsinu á milli málmplatanna tveggja. Þegar straumur flæðir um raflögnina og kemur inn í kristalinn breytist kristallinn fljótt frá lögun og stækkar. Þegar straumnum er slitið snýr kristallinn aftur í upprunalega lögun. Ultrasonic transducer sem notar þessa tækni dreifir hratt straumnum í gegnum kristalinn á ákveðinni tíðni og myndar þannig ómunáhrif.
Starfsreglan við segulsviðs ultrasonic transducer er að járnríkir málmar stækka og dragast saman þegar þeir verða fyrir segulsviði. Til að nýta sér þessa hegðun eru járnríkir málmkjarnar vafðir í koparvír. Íhlutinn er síðan í geymi. Þegar straumur fer í gegnum koparvírinn stækkar málmkjarninn og lengist. Eins og piezoelectric transducer framleiðir straumur á stilltri tíðni endurómunaráhrif.
2. Föst leið
Lím er notað til að binda piezoelectric transducer við hús ultrasonic hreinsiefnisins. Þegar piezoelectric tækni var kynnt fyrst skapaði þetta vandamál vegna þess að límið myndi veikjast og að lokum bila. Vegna þróunar verkfræðitækni sem hægt er að nota í flugvélaiðnaðinum er þessi takmörkun ekki lengur til staðar. Þrátt fyrir ítrekaða notkun leyfa nútíma lím samt ekki að festa transducerinn.
Húsnæði segulsviðsgjafans er beint soðið við geymi ultrasonic hreinsiefnisins og veitir þétt, varla brotlegt tengi.
3. Ultrasonic transducer tíðni
Tilvalið ástand ultrasonic hreinsunar er að starfa á tíðninni 40kHz-70kHz, en ferlið er samt hægt að framkvæma á breitt bil 25kHz-170kHz.
Segulsviðs ultrasonic transducers geta aðeins unnið við tíðni allt að 30kHz, sem þýðir að viðeigandi notkun þeirra er mjög takmörkuð. Í þessu tilfelli er besta notkun segulsviðs ultrasonic hreinsikerfisins fyrir stórar vélar sem hafa mengunarefni sem erfitt er að fjarlægja. Ferlið má heldur ekki krefjast gagngerrar hreinsunar á vélunum. Dæmi um þetta forrit er hægt að nota á rafhúðuvinnslulínunni.
Á hinn bóginn getur piezoelectric ultrasonic transducer unnið á öllu bilinu 25kHz til 170kHz, sem gerir notkun hans afar fjölbreytt.
4. Orkunotkun
Segulsviðs ultrasonic transducers verða að umbreyta raforku í segulorku og nota hana síðan til að framleiða vélrænni orku. Allt ferlið mun búa til mikla sóun á orku, sem venjulega er sóað í formi hitaorku.
The piezoelectric ultrasonic transducer getur umbreytt lágspennu núverandi í vélrænni orku í einu skrefi, sem gerir það mjög skilvirkt. Þess vegna getur piezoelectric transducerinn unnið meiri vinnu meðan hann neytir sama magns raforku.
5. Hljóðstig hljóðeinangrunar hljóðgjafa
Þegar harmonic tíðni er mynduð eru sub-harmonic tíðnir venjulega framleiddir sem náttúrulegar vörur. Rekstrartíðni flestra piezoelectric transducers er 40kHz eða hærri, sem þýðir að fyrsti undir-harmonic mynda er 20kHz, sem er utan sviðs venjulegs heyrnar.
Segulsviðs ultrasonic transducers starfa venjulega á 30kHz eða lægri tíðni og framleiða heyranlegan undir-harmonic tíðni. Þessar tíðnir hljóma það sama og suð háspennu rafmagns eða spennir sem heyrast í návígi. Þegar mörgum segulsviðsgjöfum er komið fyrir í sama hreinsitanki fyrir ultrasonic þarf hávaðastigið að nota hlífðarheyrnartæki.
6. Væntanlegur líftími ultrasonic transducers
Piezoelectric transducers nota fyrst kvars kristalla og með tímanum munu kvars kristallarnir að lokum missa styrk. Síðan þá hafa verkfræðingar búið til hálfleiðara keramik efni sem hægt er að foraldra með sérstöku ferli og dregur þannig úr sliti eftir samsetningu á íhlutunum.
Í sambandi við ný kristölluð efnasambönd er endingartími þeirra eins langur og segulsviðsgjafar og segulsviðsgjafar hafa alltaf notið langrar líftíma.
