مبدأ اختبار الموجات فوق الصوتية

أقصر من الموجات الصوتية العادية ، أطوال الموجات فوق الصوتية جعل اتجاه جيد ، ولكن أيضا من خلال المواد المعتمة ، وقد استخدمت هذه الميزة على نطاق واسع في اختبار الموجات فوق الصوتية ، سمك ، قياس المسافة ، التحكم عن بعد وتكنولوجيا التصوير بالموجات فوق الصوتية. التصوير بالموجات فوق الصوتية هي تقنية تستخدم الموجات فوق الصوتية لتقديم الصورة الداخلية للأشياء غير الشفافة. من محول العدسة الصوتية بالموجات فوق الصوتية التي تركز على عينة معتمة ، كانت الموجات فوق الصوتية المنقولة من ممرات العينة جزءًا من المعلومات (مثل قدرة الانعكاس والامتصاص وتشتت الموجات الصوتية) ، تلتقي العدسة الصوتية على جهاز استقبال كهرضغطية ، مكبر للصوت إشارة المدخلات الكهربائية ، وذلك باستخدام نظام المسح يمكن أن تحول صورة عينة مبهمة عرضها على الشاشة. يسمى الجهاز بالمجهر فوق الصوتي. تم تطبيق تكنولوجيا التصوير بالموجات فوق الصوتية على نطاق واسع في الفحص الطبي ، في تصنيع الأجهزة الإلكترونية الدقيقة المستخدمة للتفتيش على دائرة متكاملة واسعة النطاق ، ويستخدم لعرض سبائك من التراكيب المختلفة في مجال علوم المواد وحدود الحبوب ، الخ. مبدأ التداخل لتسجيل وإعادة إنتاج الصورة ثلاثية الأبعاد لتقنية التصوير السمعي غير الشفاف ، ومبدأها والتصوير المجسم الضوئي بشكل أساسي هما نفس الشيء ، مجرد تسجيل يعني مختلفًا (انظر المجسم). مع نفس الدافع لمصدر إشارة الموجات فوق الصوتية يتم وضع اثنين من محول في سائل ، أطلقوا شعاعين متماسكة من الموجات فوق الصوتية: شعاع من خلال الكائن درس بعد أن تصبح موجة ، حفنة من الموجة المرجعية. موجة كونية وموجة مرجعية متراكبة مرجعية صوتية متماسكة تتشكل على سطح السائل ، مع صورة ثلاثية الأبعاد صوتية للحزمة الليزرية ، وذلك باستخدام انعكاس ليزري على تأثير حيود الهولوغرافي الصوتي وإعادة الأمور مثل ، عادةً مع كاميرا وأجهزة تلفزيون للمراقبة في الوقت الحقيقي .

معنى التنظيف بالموجات فوق الصوتية

تأثير التنظيف بالموجات فوق الصوتية ، هو أكثر من السمع البشري موجة انتقال الصوت في السائل. عندما يكون انتشار الموجات فوق الصوتية في المنظفات ، بسبب الصوت هو موجة طولية ، يمكن للموجة الطولية لتعزيز دور وسائل الإعلام جعل تغيرات ضغط السائل ، مما أدى إلى العديد من الفقاعات الفراغية الصغيرة ، يشار إليها باسم "تأثير التجويف". عندما تنفجر ضغط فقاعة ، يمكن أن تنتج تأثير قوي ، يمكن أن يكون في تثبيت الأشياء داخل الزاوية الأوساخ المتناثرة ، وتعزيز تأثير غسل غسل ، بسبب طول takanami تردد الموجات فوق الصوتية ، قوة اختراق قوية ، حتى يكون لديك صدع أو بنية معقدة خفية للتنظيف ، ويمكن تحقيق تأثير غسل مذهلة

ويستند التنظيف بالموجات فوق الصوتية على التجويف ، وهذا هو ، في سائل التنظيف في التشكيل السريع للعديد من الفقاعات والانفجار السريع. سوف تؤدي الصدمة الناتجة إلى إزالة الأوساخ عن الأسطح الداخلية والخارجية لقطعة الشغل مغمورة في محلول التنظيف. مع زيادة تردد الموجات فوق الصوتية ، يزيد عدد الفقاعات ويضعف تأثير التفجير. لذلك ، الموجات فوق الصوتية عالية التردد مناسبة خاصة لتنظيف الأوساخ الجسيمات الصغيرة دون كسر سطح الشغل. يتم إنشاء توسع فقاعات التجويف وفقاقيع الانفجارات من خلال تطبيق موجات صوتية عالية التردد (فوق صوتية) عالية الكثافة إلى سوائل. لذلك ، يجب أن يكون لأي نظام تنظيف بالموجات فوق الصوتية ثلاثة عناصر أساسية: سائل تنظيف cheng fang في الخزان ، يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية من محول إشارة كهربائي عالي التردد ومولد بالموجات فوق الصوتية.

المحولات والمولدات

الجزء الأكثر أهمية من نظام التنظيف بالموجات فوق الصوتية هو محول الطاقة. هناك نوعان من محول ، واحد هو محول المغناطيسي ، وهو مصنوع من سبائك النيكل أو النيكل. محول كهرضغطية مصنوعة من تيتانات الزركونيت الرصاص أو غيرها من السيراميك.

عندما توضع مادة كهرضغطية في مجال كهربائي متغير الجهد ، فإنه يتشوه. وهذا ما يسمى "تأثير كهرضغطية". وبالمقابل ، فإن المحولات المغناطيسية مصنوعة من مواد تشوه في مجال مغنطيسي متغير. بغض النظر عن نوع محول الطاقة المستخدم ، فإن العامل الأساسي هو عادة كثافة تأثير التجويف.

الموجات فوق الصوتية ، مثل الموجات الصوتية الأخرى ، هي سلسلة من نقاط الضغط ، وهي موجة تضغط وتتوسع بالتناوب (كما هو موضح أدناه). إذا كانت طاقة الصوت قوية بما يكفي ، يتم دفع السائل بعيدًا في مرحلة التوسعة للموجة وتتشكل الفقاعات. في مرحلة الانضغاط للموجة ، تنفجر هذه الفقاعات أو تنفجر في السائل على الفور ، مما ينتج قوة تأثير فعالة للغاية ، خاصة مناسبة للتنظيف. تسمى هذه العملية التجويف. يتم تحليل الموجات الصوتية للضغط والتوسع نظريا ، فإن انفجار فقاعة التجويف سينتج أكثر من 10000 رطل لكل بوصة مربعة ، ودرجة حرارة عالية تبلغ 20000 درجة فهرنهايت (11000 درجة مئوية) ، وفي الانفجار الفوري سوف تنفجر إشعاع خارجي سريع. الطاقة الصادرة عن فقاعة تجويف واحدة صغيرة جدا ، ولكن في كل ثانية لملايين الفقاعات تنفجر الفقاعة في نفس الوقت ، فإن التأثير التراكمي سيكون قويا جدا ، وتنتج تأثير قوي من التلوث من سطح الشغل السطحية ، وهذا هو كل الخصائص التنظيف بالموجات فوق الصوتية. إذا كانت طاقة الموجات فوق الصوتية كبيرة بما يكفي ، سيحدث التجويف في كل مكان في محلول التنظيف ، لذلك يمكن للموجات فوق الصوتية أن تنظف الشقوق الصغيرة والثقوب بفعالية. يعزز التجويف أيضًا التفاعلات الكيميائية ويسرع من تفكك الأغشية السطحية. ولكن فقط في منطقة معينة من ضغط السائل أقل من ضغط الغاز داخل فقاعات فقاعات سيؤدي إلى ظهور ظاهرة التجويف في المنطقة ، لذلك فإن المولدة من محول طاقة الموجات فوق الصوتية واسعة بما يكفي لإرضاء هذه الحالة. يسمى الحد الأدنى من الطاقة اللازمة لإنتاج التجويف نقطة حرجة التجويف. للسوائل المختلفة نقاط تجويف مختلفة ، لذلك يجب أن تتجاوز الطاقة فوق الصوتية النقطة الحرجة لتحقيق تأثير التنظيف. أي أن فقاعات التكهف لا يمكن إنتاجها إلا إذا تجاوزت الطاقة النقطة الحرجة لتنظيف الموجات فوق الصوتية.

أهمية التردد

تنتج الضوضاء عندما يكون تردد العمل منخفضًا (في نطاق السمع البشري). عندما يكون التردد أقل من 20 كيلو هرتز ، لا يصبح ضجيج العمل مرتفعاً للغاية فحسب ، بل قد يتجاوز الحد المسموح به لضوضاء السلامة المنصوص عليه في قانون السلامة والصحة المهني أو اللوائح الأخرى. في التطبيقات التي تتطلب طاقة عالية لإزالة الأوساخ دون النظر إلى تلف سطح الشغل ، يتم عادة اختيار تردد تنظيف أقل يتراوح من 20 كيلو هرتز إلى 30 كيلو هرتز. غالبًا ما يستخدم تكرار التنظيف في نطاق التردد هذا لتنظيف المواد الكبيرة أو الثقيلة أو العالية الكثافة. يتم استخدام محول مغناطيسي 20KHz ومحول طاقة كهرضغطية 25KHz التجويف القوة النسبية لتواتر 40 كيلو هرتز عادة لتنظيف أجزاء أصغر وأكثر تطورا أو لإزالة جزيئات صغيرة. وتستخدم الترددات العالية أيضًا في التطبيقات التي لا يُسمح فيها بالتلف على سطح قطعة العمل. يعمل استخدام الترددات العالية على تحسين أداء التنظيف بعدة طرق. كلما زاد التردد ، يزداد عدد فقاعات التكهف بشكل خطي ، مما ينتج موجات صدمة أكثر حدة تسمح له بالدخول إلى فجوات أصغر. إذا ظلت الطاقة ثابتة وتقلّصت فقاعات التكهف ، فسوف تنخفض الطاقة الناتجة عن فقاعات التكهف بالمقابل ، الأمر الذي يقلل بشكل فعال من الأضرار التي تلحق بسطح قطعة العمل. ومن المزايا الأخرى للترددات العالية أنها تقلل الطبقة الحدودية اللزجة (تأثير برنولي) ، مما يسمح للموجات فوق الصوتية "بالكشف" عن الجسيمات الصغيرة للغاية. تشبه هذه الحالة حالة الصخور الصغيرة في قاع تيار واضح عندما ينخفض مستوى الماء في التيار. تقدم الشركة مجموعة من الترددات المتوسطة من 40kHz و 80 kHz و 120 kHz و 170 kHz. يمكن اختيار المنتجات بتردد 350 كيلوهرتز عند تنظيف جسيمات صغيرة للغاية. أطلقت الشركة مؤخرًا نظام MicroCoustics لمثل هذه المناسبات على تردد 400 كيلو هرتز.