Bevezetés az ultrahang teljesítményébe
Az ultrahangos hullámok mechanikus rezgések szilárd vagy folyadékban. Ezek olyan típusú mechanikai hullám, amely különbözik az elektromágneses hullámoktól. A rezgési frekvencia általában 20000 Hz -ig meghaladja az emberi fül hallható tartományát, tehát az ultrahangos hullámok. Az ultrahang felső frekvenciamenedét általában a generátor jelfeldolgozási képessége korlátozza - egyes mezőkben a Gigahertz tartomány frekvenciái (másodpercenként több mint 1 milliárd ciklus) már használtak.
Az ultrahangot széles körben használják különféle területeken, de a kényelem érdekében általában két kategóriába soroljuk őket: alacsony teljesítményű és nagy teljesítményű ultrahang. Az alacsony fogyasztású ultrahang fő alkalmazásai közé tartozik az orvosi képalkotás (például a született magzatok szkennelése) és a nem roncsolás nélküli tesztelés (például a repülőgép-szerkezetek rutin repedési észlelése). Felhívjuk figyelmét, hogy mindkét esetben az ultrahangnak nincs jelentős hatása a beolvasott objektumra. Ezzel szemben a nagy teljesítményű ultrahang energiatermelése sokkal nagyobb lesz. Cégünk (Funsonic) elsősorban az ilyen típusú termékeket állítja elő, de először vessünk egy pillantást egy sor számra.
A nagy teljesítményű alkalmazások általában az alsó végfrekvenciákat használják (azaz 20 kHz -től körülbelül 200 kHz -ig). Ennek oka az, hogy a frekvencia korlátozza a vibráló alkatrészek méretét. Általánosságban elmondható, hogy minél alacsonyabb a frekvencia, annál nagyobb a méret, és annál nagyobb a teljesítmény, amely előállítható. Éppen ellenkezőleg, a magasabb frekvenciákat (valamint a nagyfrekvenciás harmonikusokat tartalmazó négyzethullámok vagy lépésfüggvényeket gyakran használják a mérési alkalmazásokhoz, mivel a rövidebb hullámhosszok nagyobb pontosságot biztosíthatnak, és a mechanikai stressz nem jelent problémát az alacsony fogyasztású állapotokban.
A hatékonyság maximalizálása érdekében a nagy teljesítményű ultrahang általában a lehető legtöbb amplitúdót igényli az alkalmazás során. Pontosabban, az amplitúdó folyamatosan növekszik, amíg egyes tárgyak (például műanyagok, szövetek, részecskék) megsérülnek. A tipikus amplitúdótartomány körülbelül 5-5 0 mikrométerek (0. 005 - 0,05 milliméter). Nem számít, hogyan méri, ez nem hangzik, de gondoljon rá: egy ultrahangos rendszer, amely 20 kHz frekvencián (20000 -szor / másodpercenként) működik, és 50 mikron mozog 80000 g ciklikus gyorsulással (80000 -szoros gravitáció ). Van még valami más a Földön, ami riválissá teheti?
Egy kis kérdés az amplitúdóval kapcsolatban: Az ultrahangiparban van egy konferencia a rezgés amplitúdójának kifejezésére a „csúcsra a csúcsra” kifejezés felhasználásával. Egy olyan szám, amely kétszerese a fizika által meghatározott amplitúdó (azaz a középpontra a csúcsra). Feltételezve, hogy az ezeket az oldalakat olvasó emberek többsége nem ultrahang szakértő, a valóságban, ha ez egyetlen csúcsérték, és csúcsértékre van szükség, akkor az X2 elegendő.
