Introduktion til magt ultralyd
Ultralydsbølger er mekaniske vibrationer i faste stoffer eller væsker. De er en type mekanisk bølge, der er forskellig fra elektromagnetiske bølger. Vibrationsfrekvensen overstiger generelt det hørbare interval af det menneskelige øre med 20000 Hz, og dermed navnet ultralydsbølger. Den øverste frekvensgrænse for ultralyd er generelt begrænset af signalbehandlingsevnen for generatoren - på nogle felter er frekvenser i Gigahertz -området (vibrerer mere end 1 milliard cykler i sekundet) allerede blevet anvendt.
Ultralyd er blevet vidt brugt på forskellige områder, men for nemheds skyld deler vi dem generelt i to kategorier: lav effekt og højeffekt ultralyd. De vigtigste anvendelser af ultralyd med lav effekt inkluderer medicinsk billeddannelse (såsom scanning af ufødte fostre) og ikke-destruktiv test (såsom rutinemæssig revneretning af flystrukturer). Bemærk, at ultralyd i begge tilfælde ikke vil have nogen betydelig indflydelse på det scannede objekt. I modsætning hertil vil energiudgangen fra højeffekt ultralyd være meget større. Vores firma (Funsonic) producerer hovedsageligt denne type produkt, men lad os først se på et sæt numre.
Applikationer med høj effekt har en tendens til at bruge lavere endefrekvenser (dvs. fra 20 kHz til ca. 200 kHz). Dette skyldes, at frekvens begrænser størrelsen på vibrerende komponenter. Generelt set, jo lavere er frekvensen, jo større er størrelsen og jo højere kraften, der kan genereres. Tværtimod bruges ofte højere frekvenser (såvel som firkantede bølger eller trinfunktioner, der indeholder højfrekvente harmoniske), til måleapplikationer, da kortere bølgelængder kan give højere nøjagtighed og mekanisk stress er ikke et problem i tilstande med lav effekt.
For at maksimere dens effektivitet kræver ultralyd med høj effekt typisk brugen af så mange amplituder som muligt under påføring. Specifikt øges amplituden kontinuerligt, indtil visse genstande (såsom plast, stoffer, partikler) er beskadiget. Det typiske amplitudeområde er fra ca. 5 til 5 0 mikrometer (0. 005 til 0,05 millimeter). Uanset hvordan du måler det, lyder det måske ikke meget, men tænk over det: et ultralydssystem, der fungerer med en frekvens på 20 kHz (20000 gange i sekundet) og 50 mikron bevæger sig ved en cyklisk acceleration på 80000 g (80000 gange tyngdekraften ). Er der noget andet på jorden, der kan konkurrere med det?
Et lille spørgsmål om amplitude: Der er en konvention i ultralydsindustrien til at udtrykke vibrationsamplitude ved hjælp af udtrykket 'top til top'. Et tal, der er dobbelt så stort den amplitude, der er defineret af fysik (dvs. midtpunkt til top). Hvis man antager, at de fleste af de mennesker, der læser disse sider, ikke er ultralydeksperter, i virkeligheden, hvis det er en enkelt spidsværdi og kræver top til topnumre, er X2 tilstrækkelig.
