Ультразвуковой излучатель своими руками. Как сделать ультразвуковой излучатель своими руками: пошаговая инструкция

Как собрать ультразвуковой излучатель в домашних условиях. Какие детали нужны для самодельного устройства. Пошаговая инструкция по сборке ультразвукового излучателя своими руками. Сферы применения самодельного ультразвукового устройства.

Принцип работы ультразвукового излучателя

Ультразвуковой излучатель — это устройство, генерирующее звуковые волны с частотой выше порога слышимости человека (более 20 кГц). Принцип его работы основан на преобразовании электрической энергии в механические колебания высокой частоты.

Основные компоненты ультразвукового излучателя:

• Генератор электрических колебаний
• Пьезоэлектрический или магнитострикционный преобразователь
• Излучающая мембрана

Генератор вырабатывает переменный электрический сигнал заданной частоты. Преобразователь трансформирует этот сигнал в механические колебания, которые передаются на излучающую мембрану. Мембрана излучает ультразвуковые волны в окружающую среду.

Необходимые компоненты для сборки

Для изготовления простейшего ультразвукового излучателя своими руками потребуются следующие детали:

• Микросхема-таймер NE555
• Резисторы: 1 кОм, 10 кОм, 100 кОм
• Конденсаторы: 10 нФ, 100 нФ
• Пьезоэлектрический излучатель
• Транзистор IRF510
• Источник питания 9-12В
• Макетная плата
• Соединительные провода

Все эти компоненты доступны в магазинах радиодеталей. Их общая стоимость не превысит 500-700 рублей.

Пошаговая инструкция по сборке

Процесс сборки ультразвукового излучателя состоит из следующих этапов:

1. Соберите схему генератора на микросхеме NE555 согласно принципиальной схеме.
2. Подключите к выходу генератора пьезоэлектрический излучатель через транзистор IRF510.
3. Подайте питание на схему от источника 9-12В.
4. Проверьте работоспособность устройства с помощью осциллографа или смартфона с приложением для анализа звука.
5. При необходимости подстройте частоту генератора, изменяя номиналы резисторов и конденсаторов.

Такая конструкция позволит получить ультразвуковые колебания частотой 25-40 кГц и мощностью до 1-2 Вт.

Области применения самодельного ультразвукового излучателя

Самодельный ультразвуковой излучатель можно использовать для различных целей:

• Ультразвуковая чистка мелких деталей и ювелирных изделий
• Отпугивание грызунов и насекомых
• Эксперименты по акустической левитации
• Обнаружение скрытых дефектов в материалах
• Измерение расстояний с помощью эхолокации

При этом важно соблюдать меры безопасности и не подвергать длительному воздействию ультразвука людей и домашних животных.

Преимущества самодельного ультразвукового излучателя

Изготовление ультразвукового излучателя своими руками имеет ряд преимуществ:

• Низкая стоимость по сравнению с готовыми устройствами
• Возможность настройки параметров под конкретные задачи
• Понимание принципов работы ультразвуковой техники
• Развитие навыков конструирования электронных устройств

Это отличный проект для тех, кто увлекается электроникой и хочет расширить свои практические знания.

Меры предосторожности при работе с ультразвуком

При использовании самодельного ультразвукового излучателя необходимо соблюдать следующие меры безопасности:

• Не направлять излучатель на людей и животных
• Ограничить время непрерывной работы устройства
• Использовать защитные очки при работе с мощными излучателями
• Не превышать допустимую мощность питания схемы
• Работать в хорошо вентилируемом помещении

При правильном обращении самодельный ультразвуковой излучатель абсолютно безопасен.

Перспективы усовершенствования конструкции

Базовую схему самодельного ультразвукового излучателя можно улучшить несколькими способами:

• Добавить регулировку частоты и мощности
• Использовать более мощный выходной каскад
• Применить микроконтроллер для управления параметрами
• Сделать корпус с фокусирующим излучатель рефлектором
• Добавить систему охлаждения для длительной работы

Это позволит создать более функциональное устройство, приближающееся по характеристикам к промышленным образцам.

Часто задаваемые вопросы

Какая максимальная мощность у самодельного излучателя?

Мощность самодельного ультразвукового излучателя обычно не превышает 5-10 Вт. Для получения большей мощности требуется более сложная схема с усилителем.

Можно ли использовать излучатель для медицинских целей?

Категорически не рекомендуется применять самодельные ультразвуковые устройства в медицинских целях из-за отсутствия необходимой точности и безопасности.

Как проверить работу излучателя?

Простейший способ — использовать смартфон с приложением для анализа звука. Многие современные телефоны способны зафиксировать ультразвуковые колебания.

Опасен ли ультразвук для здоровья?

Кратковременное воздействие маломощного ультразвука безопасно. Однако длительное облучение может вызвать неприятные ощущения и даже повреждения тканей.

Где купить готовый ультразвуковой излучатель?

Готовые ультразвуковые излучатели можно приобрести в магазинах электроники или заказать в интернет-магазинах. Цены на бытовые модели начинаются от 1000-1500 рублей.

Ультразвуковые излучатели своими руками

Всем привет, хотел рассказать об ультразвуковой ванне которая имеет большой спектр применения. С помощью нее можно очищать все что угодно включая старинные монеты, ювелирные изделия, платы и даже стирать носки В процессе кратко рассмотрим из чего состоит устройство и покажем его очистительные способности, которые по своему действию превосходят Мистера Пропера и всех его знакомых. Если на определенном расстоянии от излучателя установить отражающею поверхность, то излученные и отраженные волны будут складываться. Образуя в воздухе левитацию. Для начала нужно отцентровать сам датчик Ланжевена и обрисовать его.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• ИЗЛУЧАТЕЛЬ УЛЬТРАЗВУКА
• Ремонт ультразвуковой мойки своими руками
• Как сделать магнитострикционный излучатель своими руками: описание, схема и рекомендации
• Ремонт ультразвуковой ванны своими руками
• Форум самодельщиков: Ультразвуковой излучатель — Форум самодельщиков
• Ультразвуковой излучатель
• От рукоделия до ремонта.
• УЗ ванна своими руками
• Ультразвуковой излучатель своими руками
• Отпугиватель собак: обзор схем для изготовления своими руками

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Эксперимент с растительным маслом в ультразвуковой ванне

ИЗЛУЧАТЕЛЬ УЛЬТРАЗВУКА

Ультразвуковая частота давно применяется в самых разных областях науки и техники. При помощи ультразвука можно сваривать металл, провести стирку и многое другое.

Ультразвук активно применяется для отпугивания грызунов в сельскохозяйственной технике, поскольку организм многих животных приспособлен к общению с себе подобными на УЗ диапазоне. Есть данные и про отпугивание насекомых с помощью УЗИ генераторов, многие фирмы выпускают такие электронные репелленты. А мы предлагаем вам самостоятельно собрать такой прибор, по приведённой схеме:.

Рассмотрим конструкцию достаточно простой УЗ пушки высокой мощности. Микросхема D работает в качестве генератора сигналов ультразвуковой частоты, она имеет 6 логических инверторов. Микросхему можно заменить на отечественный аналог КЛН2. Регулятор 22к нужен для подстройки частоты, ее можно снижать до слышимого диапазона, если резистор к заменить на 22к, а конденсатор 1,5нФ заменить на 2,,3нФ.

Сигналы с микросхемы подаются на выходной каскад, который построен всего на 4-х биполярных транзисторах средней мощности. Выбор транзисторов не критичен, главное подобрать максимально близкие по параметрам комплементарные пары. В качестве излучателя можно использовать буквально любые ВЧ головки с мощностью от 5 ватт. Теперь вы точно подберете идеальный ноутбук для работы или учебы! Данная статья описывает преимущества SSD накопителей для приложений и игр. Также здесь выполняется сравнение между достоинств данного накопителя с устаревшим аналогом.

В статье речь идет о том, как отремонтировать пластмассовый китайский электрочайник. Разборка стандартного блока питания ноутбука 19В, герметично заклеенного в пластиковый корпус. Микросхема радиопередатчик MAX — основа самодельного устройства Hands-Free для использования сотовых телефонов в авто. В статье описывается, как разобрать и поменять разговорный динамик в смартфоне самсунг. Как почистить кулер: обслуживание компьютера собственными силами, инструкция по очистке системы охлаждения компьютера в домашних условиях.

Всё для радиолюбителя — принципиальные эл. Программирование микроконтроллеров pic и avr. УЗ излучатель — это генератор мощных ультразвуковых волн. Как мы знаем, ультразвуковую частоту человек не слышит, но организм чувствует. Иными словами ультразвуковая частота воспринимается человеческим ухом, но определенный участок мозга, отвечающий за слух, не может расшифровать данные звуковые волны.

Те, кто занимаются построением аудио систем должны знать, что высокая частота очень неприятна для нашего слуха, но если поднять частоту на еще высокий уровень УЗ диапазон то звук исчезнет, но на самом деле он есть. Мозг попытается безуспешно раскодировать звук, в следствии этого возникнет головная боль, тошнота, рвота, головокружение и т. Осталось только оформить все в корпус. Для направленности УЗ сигнала нужно использовать металлический рефлектор.

Стоит ли устанавливать игры на SSD диск?

Ремонт ультразвуковой мойки своими руками

Мощный ультразвуковой генератор Генератор ультразвука. Такое устройство предназначено для работы с ВЧ головками. Вырабатывает мощный поток ультразвука и может быть использовано для отпугивания животных. УЗ излучатель — это генератор мощных ультразвуковых волн.

Схема ультразвукового излучателя. Отпугиватель собак.

Как сделать магнитострикционный излучатель своими руками: описание, схема и рекомендации

Забыли пароль? Изменен п. Расшифровка и пояснения — тут. Автор: unlispirates , 19 июля в Безумные идеи. А потому , и естественно , данный излучатель , может быть не обычным по конструкции , либо сама частота ультразвука в 60 мгц , должна быть получена в воздухе , допустим путем сложения и интерференции других частот. Феррит обладает магнитострикционными свойствами, поэтому если намотать катушку на стержень и подать частоту, то получим излучатель, правда с весьма низким КПД. Мейер публиковал изготовление излучателя 1 мГц. При этом, насколько помню, толщина феррита была 0,5 кажется

Ремонт ультразвуковой ванны своими руками

Сейчас ультразвуковые излучатели употребляются довольно обширно. Речь идёт о том, что в индустрии ультразвук употребляется для обеспечения способности резвой и высококачественной чистки чего или. Ультразвуковые ванны используются везде. Причём ультразвуковой способ чистки зарекомендовал себя только с наилучшей точки зрения.

Доброе время суток, уважаемый читатель!

Форум самодельщиков: Ультразвуковой излучатель — Форум самодельщиков

Эта статья предназначена для тех, кто не считает себя специалистом по ремонту бытовой техники и не обладает глубокими знаниями по электро и радиотехнике, но хочет самостоятельно отремонтировать ультразвуковой увлажнитель воздуха. Как известно, поломки бытовой техники бывают простыми и сложными. К простым можно отнести замену электрической вилки или всего шнура питания, замена предохранителя, замена электрических щеток электродвигателя и т. К одной из простых поломок ультразвукового увлажнителя воздуха можно отнести замену ультразвуковой мембраны. Именно этому вопросу и посвящена статья.

Ультразвуковой излучатель

Несколько дней назад поступил очередной заказ. Покупатель хотел заказать мощную ультразвуковую пушку для борьбы с пьяной молодежью, для которых день начинается ночью, когда все нормальные люди спят. Недолго думая выбрал проверенную схему мощного ультразвукового излучателя. Сама пушка построена всего на одной микросхеме стандартной логике. Подойдут буквально любые аналогичные микросхемы, содержащие 6 логических инверторов.

Логотип · Самоделки своими руками Ультразвуковой излучатель подводный сделать излучатель ультразвука, подводный, для туманогенератора.

От рукоделия до ремонта.

Отпугиватель для собак, ласковых и добрых друзей человека, не нужен, но сделать отпугиватель для животных агрессивных и злых — дело святое. Хорошо бы еще найти рабочую схему, не так ли? В схеме полнорозмерная схема здесь в качестве генератора используется стандартный таймер на микросхеме IC1, работающий на частоте 40 кГц раздражающая частота для собак и кошек.

УЗ ванна своими руками

Ультразвуковая ванна — довольно полезная вещь в хозяйстве. Она поможет очистить различные предметы от грязи, налета или ржавчины. Еще несколько лет назад очистка предметов ультразвуком считалась фантастикой либо чем-то нереальным. Сегодня же — это эффективный способ. Такой прибор можно приобрести за небольшие деньги в китайских магазинах.

Ультразвуковая стиральная машина предназначена для стирки белья с помощью создаваемых в моющем растворе звуковых колебаний, частота которых близка к ультразвуковой.

Ультразвуковой излучатель своими руками

Очистить предметы от ржавчины, грязи, налета поможет ультразвуковая ванна, изготовить которую можно своими руками. Для этого необходимо иметь определенное количество материалов и строго следовать правилам технологии изготовления прибора. Это достаточно простое устройство, позволяющее быстро и эффективно избавится от загрязнений на различных деталях, узлах и инструментах. Ультразвуковая ванна представляет собой емкость, изготовленную из легированной стали, стандартного объема в 2 литра, что позволяет поместить туда единовременно несколько предметов небольшого размера. Для работы в условиях промышленного масштаба применяют ванны на 10 и 15 литров. В основе работы устройства лежит воздействие на детали ультразвуком, частота колебаний которого превышает 18 кГц.

Отпугиватель собак: обзор схем для изготовления своими руками

Возвращаясь с работы ночью или бродя по темным переулкам, есть опасность подвергнутся нападению бродячих собак, укусы которых иногда опасны для жизни, если вовремя не обратится к врачам. Именно для этих случаев умные человеческие мозги придумали ультразвуковой отпугиватель. Промышленные отпугиватели имеют достаточно сложную схему и выполнены на достаточно дефицитных компонентах.

Ультразвуковой излучатель своими руками схема

Очистить предметы от ржавчины, грязи, налета поможет ультразвуковая ванна, изготовить которую можно своими руками. Для этого необходимо иметь определенное количество материалов и строго следовать правилам технологии изготовления прибора. Это достаточно простое устройство, позволяющее быстро и эффективно избавится от загрязнений на различных деталях, узлах и инструментах. Применяется прибор для изделий, чистка которых механическим способом категорически запрещается.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Тонкости процесса изготовления ультразвуковой ванны
• Ультразвуковой излучатель своими руками
• Ультразвуковой излучатель
• Форум самодельщиков: Ультразвуковой излучатель — Форум самодельщиков
• Звуковой пъезоизлучатель своими руками
• Звуковой пъезоизлучатель своими руками
• Схема для ультразвука УЗ генератор на 1-2 кВт

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Ультразвуковой генератор УУЗ-2мк

Тонкости процесса изготовления ультразвуковой ванны

Скоро наступит лето и появится много комаров , москитов и других надоедливых мошек. Поэтому предлагаю собрать схему простого , но очень необходимого При подключении к схеме питания,из динамика будет раздоватся кряканье утки.

Раздел сайта » электроника схемы » содержит большое количество схем приборов , собранных на возможных открытых источниках интернета. Приборы , которые непременно будут вам полезны, приборы на все случаи жизни и для каждого, их можно сделать своими руками. В инструкциях по сборке подробно описан монтаж , приведены схемы , фотографии. Прочитав инструкции, вам будет намного проще собирать те или иные приборы.

В этом разделе вы найдете схемы раций , блоков питания , преобразователей напряжения 12в в , инверторы , автомобильны , радио — технические , и другие полезные схемы. Все что вам потребуется для сбора устройств — это паяльник и немного терпения. Под окном у меня во дворе детская площадка. В дневное время на площадке играют дети, а вечеро. Как мы знаем, ультразвуковую частоту человек не слышит, но организм чувствует.

Иными словами ультразвуковая частота воспринимается человеческим ухом, но определенный участок мозга, отвечающий за слух, не может расшифровать данные звуковые волны. Те, кто занимаются построением аудио систем должны знать, что высокая частота очень неприятна для нашего слуха, но если поднять частоту на ещ Имитатор рис.

Онлайн всего: 1. Оцените мой сайт. Результаты Архив опросов. Отпугиватель хулиганов своими руками. Отпугиватель хулиганов своими руками Под окном у меня во дворе детская площадка.

Просмотров : [ ] Рейтинг : 4. Ультрозвуковой излучатель схема. УЗ излучатель — это генератор мощных ультразвуковых волн. Просмотров : [ ] Рейтинг : 3. Схема отпугивателя комаров.

Просмотров : [ ] Рейтинг : 2. Имитатор звука утки. Имитатор звука утки При подключении к схеме питания,из динамика будет раздоватся кряканье утки. Просмотров : [ ] Рейтинг : 5. Онлайн всего: 1 Гостей: 1 Пользователей: 0.

Ультразвуковой излучатель своими руками

Сейчас ультразвуковые излучатели употребляются довольно обширно. Речь идёт о том, что в индустрии ультразвук употребляется для обеспечения способности резвой и высококачественной чистки чего или. Ультразвуковые ванны используются везде. Причём ультразвуковой способ чистки зарекомендовал себя только с наилучшей точки зрения. Но ультразвуковые излучатели могут применяться и для других целей. Собираем схему для отпугивания собак.

О борьбе с грызунами — простая схема ультразвукового генератора отпугивающая принципиальные схемы сабвуферов, собранные своими руками Грызуны держатся на определенном расстоянии от излучателя ультразвука. . В руки электронный отпугиватель взяли — одна ситуация, положили на.

Ультразвуковой излучатель

Перейти к содержимому. Пройдя короткую регистрацию , вы сможете создавать и комментировать темы, зарабатывать репутацию, отправлять личные сообщения и многое другое! Отправлено 18 June — Отправлено 19 June — Отправлено 20 June — Система для сообществ IP. Board sam0delka. Всеобщий хелп форум Хелп по радиоэлектронике Правила форума Просмотр новых публикаций.

Форум самодельщиков: Ультразвуковой излучатель — Форум самодельщиков

Скоро наступит лето и появится много комаров , москитов и других надоедливых мошек. Поэтому предлагаю собрать схему простого , но очень необходимого При подключении к схеме питания,из динамика будет раздоватся кряканье утки. Раздел сайта » электроника схемы » содержит большое количество схем приборов , собранных на возможных открытых источниках интернета. Приборы , которые непременно будут вам полезны, приборы на все случаи жизни и для каждого, их можно сделать своими руками.

Забыли пароль? Изменен п.

Звуковой пъезоизлучатель своими руками

Использование ультразвука привело ко многим открытиям. Например, в последнее время очень большое распространение получили ультразвуковые ванны. Они используются для очистки разных деталей, механизмов и даже украшений. На сегодняшний день их можно не только купить, но и сделать своими руками, если знать все правила монтажа. Ультразвуковая ванна представляет собой емкость, в которой можно очищать разные предметы при помощи ультразвуковых волн.

Звуковой пъезоизлучатель своими руками

Для генерации ультразвука применяются специальные излучатели магнитострикционного типа. К основным параметрам устройств относится сопротивление и проводимость. Также учитывается допустимая величина частоты. По конструкции устройства могут отличаться. Также надо отметить, что модели активно применяются в эхолотах.

Как сделать магнитострикционный излучатель своими руками: описание, схема и рекомендацииДля генерации ультразвука применяются специальные.

Схема для ультразвука УЗ генератор на 1-2 кВт

Мы постараемся ответить на вопрос: ремонт ультразвуковой мойки своими руками по рекомендациям подлинного мастера с максимально подробным описанием. Наиболее дешевые и доступные УЗ-ванны — на 0. Ну, еще бывают с разными блоками управления, но это тема другой статьи.

У льтразвук — это упругие волны высокой частоты. Обычно ультразвуковым диапазоном считают полосу частот от 20 до нескольких миллиардов герц. Сейчас ультразвук широко применяется в различных физических и технологических методах. То, что ультразвук активно воздействует на биологические объекты например, убивает бактерии , известно уже более 70 лет.

Ультразвуковая ванна — довольно полезная вещь в хозяйстве.

УЗ излучатель — это генератор мощных ультразвуковых волн. Как мы знаем, ультразвуковую частоту человек не слышит, но организм чувствует. Иными словами ультразвуковая частота воспринимается человеческим ухом, но определенный участок мозга, отвечающий за слух, не может расшифровать данные звуковые волны. Те, кто занимаются построением аудио систем должны знать, что высокая частота очень неприятна для нашего слуха, но если поднять частоту на еще высокий уровень УЗ диапазон то звук исчезнет, но на самом деле он есть. Мозг попытается безуспешно раскодировать звук, в следствии этого возникнет головная боль, тошнота, рвота, головокружение и т. Ультразвуковая частота давно применяется в самых разных областях науки и техники.

Для генерации ультразвука применяются специальные излучатели магнитострикционного типа. К основным параметрам устройств относится сопротивление и проводимость. Также учитывается допустимая величина частоты.

Производитель медицинских ультразвуковых преобразователей | BBT Medical

Продукция

• Медицинский гармонический скальпель BBT

  • Медицинский ультразвуковой скальпель BBT 14см
  • Медицинское гармоническое лезвие BBT 23см
  • Медицинский гармонический нож BBT 36см
  • BBT медицинский ультразвуковой гармонический скальпель 45см
  • Ультразвуковой скальпель типа ножниц TM-Sure 9см
  • Ультразвуковой скальпель типа ножниц TM-Sure 17см
  • Ультразвуковой скальпель BBT 47 кГц

• Медицинский ультразвуковой преобразователь BBT

  • Датчик BBT (серый)
  • Датчик BBT (синий)

• Генератор ББТ

  • Ультразвуковой генератор ББТ

Wuhan BBT Medical является профессиональным поставщиком и производителем ультразвуковых преобразователей. Наш самодельный ультразвуковой преобразователь представляет собой устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую, обычно изготовленное из пьезоэлектрических керамических листов. Пьезоэлектрический эффект материала преобразует электрические сигналы в механические колебания. Сигнал электрических колебаний от источника питания возбуждения изменит электрическое поле в элементе накопления энергии ультразвукового преобразователя, заставив его войти в состояние вибрации, тем самым заставив вибрировать среду, находящуюся в контакте с механической вибрационной системой преобразователя. Когда вибрирующее лезвие соприкасается с тканью, оно разрывает водородные связи белка ткани, а клетки белка ткани денатурируют с образованием липкого сгустка, который может нарушить гемостаз (сосуды менее 5 мм).

Что такое медицинский датчик

Поскольку ультразвук вызывает множество физических, химических и биологических эффектов при распространении в среде, а также потому, что ультразвук обладает сильной проникающей способностью, хорошей кластеризацией, большой емкостью передачи информации и легко достигается быстро и точно. онлайн-неразрушающий контроль и неразрушающая диагностика, ультразвуковой преобразователь, используемый в медицинской промышленности, а также в сельском хозяйстве, национальной обороне, биомедицине и области научных исследований. Медицинский ультразвуковой преобразователь является важным компонентом системы медицинских ультразвуковых инструментов и играет решающую роль в разработке и тестировании новых медицинских инструментов. Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации о преобразователе в медицине.

Ультразвуковые датчики для продажи

Клинически используемые датчики бывают разных размеров и форм. Вот почему мы разрабатываем различные типы преобразователей для клиентов. Как передовые поставщики ультразвуковых генераторов, мы стремимся удовлетворить потребности врачей в клиническом использовании.

Типы ультразвуковых преобразователей

Датчик BBT (серый)

Преобразователь BBT (серый), используемый с генератором 55,5 кГц и ультразвуковым скальпелем (55,5 кГц), преобразует электрическую энергию в механическую.

Датчик BBT (синий)

Преобразователь BBT (синий), используемый с генератором 55,5 кГц и TM-Sure (9 см и 17 см) (55,5 кГц), преобразует электрическую энергию в механическую.

Как работает ультразвуковой преобразователь?

Ультразвуковой преобразователь сам по себе не является генератором энергии, это просто преобразователь энергии, который преобразует электрическую энергию в механическую и может преобразовывать большое количество энергии при условии, что выходной сигнал хорошо соответствует входному. Высокое напряжение переменного тока подается на преобразователь через схему возбуждения для зарядки и разрядки емкости преобразователя. Среди них пьезоэлектрический керамический лист испытывает одновременное расширение и сжатие под действием переменного электрического поля, генерирует продольные механические колебания и расширяется в узле проводящего вала. Сила укуса режущей головки может достигать максимальной высокочастотной вибрации 55,5 кГц. Режущая головка контактирует с белком ткани, разрывая водородную связь белка, реорганизуя структуру белка и выполняя глубокую коагуляцию для закрытия большего просвета, чтобы добиться эффекта разрезания, коагуляции ткани и остановки кровотечения.

Применение преобразователя в медицине

Ультразвуковые преобразователи широко используются в медицинской промышленности и постоянно совершенствуются. От диагностических тестов, которые позволяют родителям впервые увидеть сердцебиение новорожденного, до хирургического оборудования, которое может лечить редкие виды рака, ультразвуковые датчики играют ключевую роль в современном здравоохранении.

Пьезоэлектрические преобразователи генерируют ультразвуковые волны, поскольку материал, из которого изготовлен преобразователь, вибрирует при подаче переменного напряжения. Эта вибрация производит волны давления очень высокой частоты; частота составляет 10 МГц или выше. Для генерации ультразвука на этих частотах в большинстве медицинских применений ультразвука используется керамика из цирконата-титаната свинца (PZT). Эти же материалы могут также работать в обратном направлении, обнаруживая ультразвуковые волны и преобразовывая энергию этих волн в электрические сигналы.

Ультразвуковые датчики чаще всего используются в медицине для ультразвуковой визуализации. Используйте время эха ультразвука и доплеровский сдвиг отраженного звука для создания изображения для определения расстояния до внутренних органов цели и их движения.

Другим все более распространенным применением ультразвука является ультразвуковая хирургия. Ультразвуковая хирургия является минимально инвазивной и достаточно точной, чтобы хирург мог удалить больную или поврежденную ткань, не затрагивая окружающую область. Это приводит к более быстрому времени восстановления и улучшению результатов лечения пациентов.

Принцип работы медицинского ультразвукового датчика

Ультразвуковой датчик является очень важным основным компонентом медицинской ультразвуковой системы. Он использует пьезоэлектрические пластины для преобразования акустико-электрического сигнала для преобразования электрического сигнала системы в ультразвук. В зонде преобразователя находятся пьезоэлектрические кристаллы, которые меняют форму при подаче на них тока. Вибрация или изменения формы могут создавать звуковые волны, которые распространяются наружу. Когда они указывают на человеческое тело, они проходят прямо через кожу во внутреннюю анатомию.

Типы датчиков — Zenith Ultrasonics

Перейти к содержимому

Типы датчиковmichaelpedzy2020-12-07T01:25:16-05:00

Типы датчиков, используемых в системах ультразвуковой очистки

Все системы ультразвуковой очистки используют 1 из 2 доступных типов датчиков; пьезоэлектрические преобразователи и магнитострикционные преобразователи. Между этими конструкциями преобразователей существует много различий, в том числе способ их соединения с «излучающей поверхностью» или ультразвуковой диафрагмой, частоты, которые могут генерироваться, и электрический КПД системы. Мы подробно обсудим каждое отличие.

Как работает каждая конструкция преобразователя

Обе конструкции преобразователя создают ультразвуковую активность за счет быстрых колебаний ультразвуковой диафрагмы, на которой они установлены. Однако каждый дизайн выполняет это действие по-разному. Магнитострикционные преобразователи представляют собой электромагниты, изготовленные из тяжелого сердечника из никеля или сплава, на который намотана проволока. Когда по проводам подается импульсный электрический ток, сердечник вибрирует с частотой, которая соответствует выходной частоте ультразвукового генератора, тем самым создавая эффект ультразвуковой очистки в резервуаре.

Это старейшая из известных технологий ультразвуковых преобразователей, которая использовалась до разработки эффективных и мощных пьезоэлектрических преобразователей, которые обеспечивали 95% + электрический КПД по сравнению с 50-60% электрическим КПД магнитострикционных преобразователей. Эта разница в эффективности существует до сих пор и является одной из причин, по которой 98% производителей ультразвукового оборудования используют пьезоэлектрические преобразователи.

Пьезоэлектрические преобразователи изготавливаются из цирконата-титаната свинца, обычного пьезоэлектрического материала, который расширяется и сжимается при подаче на него соответствующей электрической частоты и напряжения. По мере того, как преобразователь быстро расширяется и сжимается, ультразвуковая диафрагма вибрирует, создавая ультразвуковую активность в резервуаре для очистки. Эта конструкция представляет собой наиболее эффективную конструкцию, доступную в настоящее время.

Как преобразователи крепятся к излучающей поверхности?

Большинство производителей пьезоэлектрических ультразвуковых систем используют высокотемпературную эпоксидную смолу для крепления преобразователей к излучающей поверхности. Zenith соединяет свои датчики с помощью металлической шпильки и использует эпоксидную смолу, чтобы предотвратить ВРАЩЕНИЕ датчика от этой шпильки, что обеспечивает значительно большую прочность соединения, чем при использовании только эпоксидной смолы. На самом деле, если бы вы использовали молоток и попытались отломить один из наших преобразователей от резервуара, вы бы проделали дыру в резервуаре, а не отсоединили преобразователь!
Магнитострикционные преобразователи прикрепляются с помощью вакуумной пайки основания преобразователя к ультразвуковой диафрагме.
Производители магнитострикционных ультразвуковых конструкций быстро указывают на то, что соединение преобразователя вакуумной пайкой лучше, чем соединение преобразователя эпоксидной смолой. Это может иметь место при работе с конкурентами Zenith, но НЕ при сравнении с системой крепления преобразователя Zenith. Датчики с эпоксидным покрытием без металлургического штифта не могут выдерживать очень неблагоприятные условия, например, условия, в которых предметы могут падать на диафрагму, что может привести к повреждению эпоксидного соединения. Однако эти среды не существуют в 99% операций ультразвуковой очистки. Кроме того, датчики можно легко защитить от таких повреждений.

Насколько эффективны магнитострикционные и пьезоэлектрические преобразователи?

Системы ультразвуковой очистки работают путем преобразования электрической энергии в механическую вибрацию для создания ультразвуковой кавитации в очищающей жидкости. Когда ультразвуковая система высокоэффективна, большая часть поступающей электроэнергии преобразуется в механическую вибрацию. Например, пьезоэлектрические ультразвуковые системы очистки производства «Зенит» имеют 9Электрический КПД 5-98%. Большая часть поступающей энергии преобразуется в механическую вибрацию. Эта эффективность характерна для большинства пьезоэлектрических ультразвуковых систем и является одной из основных причин, по которой более 95% всех производителей ультразвукового оборудования используют пьезоэлектрические преобразователи.
Магнитострикционные преобразователи имеют крайне неэффективную конструкцию. Для создания такого же количества ультразвуковой очистки, как и в сопоставимой пьезоэлектрической системе, потребуется больше электроэнергии. Этим системам не только требуется больший электрический ток, но и генераторы очень большие, и может потребоваться кондиционирование воздуха или другие специальные методы охлаждения, чтобы поддерживать компоненты в допустимых рабочих температурах. Как упоминалось ранее, это очень старая технология, которая позиционируется как нечто новое. Электромагниты не являются новой технологией.
Недостаточный электрический КПД является одной из основных причин, по которой магнитострикционные системы рассчитаны на такую ​​высокую мощность, но покупатели должны знать, что эти номиналы представляют ВХОДНУЮ мощность, а не ВЫХОДНУЮ мощность в резервуаре. Например, если система магнитострикционного преобразователя рассчитана на 1000 Вт, мощность в баке будет всего 500-600 Вт из-за электрической неэффективности.

Какие частоты доступны для каждого типа датчика?

Рабочая частота ультразвука, возможно, является самым важным фактором при выборе системы ультразвуковой очистки. Каждая частота имеет свои уникальные характеристики. Низкие частоты используются для больших, недетализированных деталей с сильным загрязнением и производят неравномерную очистку в жидкости, в то время как более высокие частоты производят более равномерное очищающее действие и могут проникать в небольшие глухие отверстия, участки с резьбой и другая деталь.

Выбрать частоту ультразвука для магнитострикционной системы несложно, так как выбора на самом деле нет вообще. Конструкции магнитострикционных систем обычно работают на частотах ниже 30 кГц, что делает эти системы непригодными для большинства применений ультразвуковой очистки. Большинство деталей, подвергаемых ультразвуковой очистке, требуют удаления слабо связанных загрязнений с поверхности прецизионных деталей, которые применяются с использованием многочастотного ультразвука 40 кГц, 80 кГц или CROSSFIRE, работающего в этом диапазоне. Низкие частоты могут привести к непостоянным результатам очистки таких деталей, а детали могут быть повреждены кавитационной эрозией.

Чтобы получить представление о типе очищающего действия низкочастотных систем, взгляните на верхнюю фотографию справа. Этот экран был очищен в ультразвуковой системе 25 кГц. Обратите внимание на точечные результаты очистки, создаваемые большими областями с более низкой мощностью ультразвука, производимой в низкочастотной системе. Существуют области с более низкой мощностью и области с более низкой мощностью, и загрязнение в этом примере не может быть удалено в областях с более низкой мощностью резервуара для ультразвуковой очистки. Детали, очищаемые в низкочастотных системах, будут получать различные уровни ультразвуковой мощности в зависимости от того, где они находятся в резервуаре для ультразвуковой очистки.

На нижней фотографии изображен идентичный образец, очищенный в той же чистящей жидкости с помощью ультразвуковой системы Zenith CROSSFIRE 40/80 кГц. Равномерное распределение энергии, созданное комбинацией ультразвука 40 кГц и 80 кГц, обеспечивает гораздо более равномерно распределенный эффект очистки и обеспечивает последовательную и равномерную очистку независимо от положения детали в резервуаре.

Хотя компания Zenith производит ультразвуковые системы с частотой 25 кГц, они редко рекомендуются для ультразвуковой очистки, за исключением случаев, когда они сочетаются с частотой 40 кГц в системе CROSSFIRE. Это прямой результат тысяч образцов деталей, которые прошли ультразвуковую очистку в Zenith. Наша служба ультразвукового контроля используется для разработки полных процессов для наших потенциальных клиентов. Детали отправляются и тестируются с использованием различных ультразвуковых частот и чистящих средств, чтобы определить наилучший процесс для использования в данном приложении. Низкочастотные ультразвуковые системы очистки в диапазоне 25-30 кГц никогда не дают лучшего результата очистки, чем высокочастотные системы. На самом деле все ровно наоборот. Детали очищаются более эффективно в системах, работающих на частоте 40 кГц и выше. Поскольку эти системы меньше повреждают компоненты, работают тише и лучше очищают участки с мелкими деталями, эти системы обычно рекомендуются для любых задач по очистке.

Насколько надежны магнитострикционные и пьезоэлектрические преобразователи

Магнитострикционные ультразвуковые генераторы работают при таких высоких температурах, что для этих систем обычно требуется интенсивное дополнительное охлаждение, например, оборудование для кондиционирования воздуха, предназначенное для охлаждения генераторов. Этот чрезмерный нагрев может привести к преждевременному выходу из строя определенных компонентов системы. Чтобы преодолеть эти проблемы, большинство производителей магнитострикционных систем используют более дорогие, крупные электронные компоненты, способные выдерживать такие высокие рабочие температуры, в результате чего корпуса генераторов становятся значительно больше.

Пьезоэлектрические системы очистки являются очень надежными электронными устройствами, если они правильно спроектированы. Если бы их не было, никто бы их не покупал, и 98% производителей ультразвуковых очистителей не использовали бы их. Генераторы изготавливаются с использованием устройств поверхностного монтажа, транзисторов и обычных компонентов полевых МОП-транзисторов и работают холоднее по сравнению с магнитострикционной конструкцией. Генераторы относительно небольшие, легкие и не требуют кондиционирования воздуха или чрезмерного охлаждения.

Что касается надежности преобразователя, то пьезоэлектрические преобразователи используются десятилетиями, и, вопреки утверждениям 2% производителей, использующих эти преобразователи, они очень надежны. Вот почему производители пьезоэлектрических систем, такие как Zenith Ultrasonics, предоставляют 10-летнюю гарантию на датчики. Мы не могли бы предоставить такую ​​гарантию, если бы не были очень уверены в надежности облигации.

Долгосрочная эксплуатационная надежность и мощность пьезоэлектрических преобразователей подвергались сомнению производителями магнитострикционных ультразвуковых систем, которые утверждают, что преобразователи со временем теряют мощность и постоянно изнашиваются внутри. Компания Zenith не обнаружила, что это так, и имеет более чем 79-летний опыт, доказывающий обратное. Zenith выполняет ремонт пьезоэлектрических систем, находящихся в эксплуатации 20-30 лет. Эти системы имеют идеальные соединения датчиков, которые не ухудшились, а очищающая способность такая же или даже лучше, чем при первоначальной установке, что позволяет сделать вывод о том, что системы пьезоэлектрических датчиков при правильном проектировании могут работать десятилетиями в зависимости от области применения.

Что такое кавитационная эрозия и как на нее влияют различные типы датчиков?

Поскольку магнитострикционные ультразвуковые системы работают на очень низких ультразвуковых частотах, кавитационная эрозия, создаваемая такими системами, намного больше, чем при более высоких ультразвуковых частотах. Кавитационная эрозия представляет собой повреждение диафрагмы преобразователя и является нормальным явлением для всех систем ультразвуковой очистки. Со временем ультразвуковая диафрагма будет медленно изнашиваться и в конечном итоге изнашиваться до такой степени, что потребуется ее замена. Чем ниже рабочая частота системы, тем быстрее будет происходить эрозия, а поскольку магнитострикционные преобразователи работают на низких частотах, можно ожидать значительной эрозии ультразвуковой диафрагмы.

Чтобы преодолеть это ограничение, производители магнитострикционных систем изготавливают свои излучающие диафрагмы из очень толстых материалов, что продлевает срок службы этих систем. Однако при увеличении толщины диафрагмы она также становится менее гибкой и снижает эффективность очистки в ультразвуковом резервуаре. Излучающая диафрагма должна быть достаточно гибкой, чтобы производить циклы сжатия/расширения очищающей жидкости, что требует огромной мощности при толщине диафрагмы 3/8 дюйма.

Пьезоэлектрические ультразвуковые системы используют более тонкие излучающие диафрагмы, чтобы максимизировать мощность ультразвука и распределение энергии в резервуаре для очистки. Чтобы предотвратить чрезмерную эрозию, Zenith наносит на излучающую поверхность специальные покрытия для снижения скорости эрозии. Кавитационная эрозия является прямым индикатором генерируемой ультразвуковой мощности. Если ваша диафрагма не разрушается, на диафрагме недостаточно мощности, чтобы повредить поверхность.

Прочитав приведенную выше информацию о типах преобразователей, становится понятно, почему большинство производителей ультразвукового оборудования выбирают пьезоэлектрические преобразователи.