Ультразвуковые измерения

Ультразвуковой преобразователь

Ультразвуковой преобразователь

1、Пьезоэлектрический эффект При механическом воздействии на определенные типы кристаллов возникает электрический заряд. Это происходит из-за изменения распределения электронов внутри материала, что создает локальное электрическое поле. В медицинских ультразвуковых преобразователях обратный пьезоэлектрический эффект используется для генерации ультразвука, а прямой пьезоэлектрический эффект — для приема ультразвуковых сигналов. При изменении пьезоэлемента под воздействием внешней силы возникает явление поляризации, при котором на двух поверхностях генерируются положительные и отрицательные заряды. После снятия нагрузки пьезоэлемент возвращается в исходное состояние. Полярность зарядов зависит от направления приложенной силы. 2、Пьезоэлектрический вибратор Пьезоматериалы обладают эффектом электромеханической связи и делятся на: - неорганические (пьезокристаллы и керамика); - органические (пьезополимеры). Пьезокерамика, широко используемая в медицине, отличается высокой пьезоактивностью, возможностью изготовления сложных форм, но имеет низкую механическую стабильность и повышенные энергопотери. Пьезоэлектрический вибратор работает за счёт воздействия переменного электрического поля на пьезоэлектрический материал, что вызывает вибрации. Типы вибраций ① Продольная вибрация — колебания совпадают с направлением волны. ② Сдвиговая (или поперечная) вибрация — колебания перпендикулярны направлению волны. ③ Изгибная (или бимодальная) вибрация — сложная деформация с поперечным смещением. 3、Практическое применение Ультразвуковой преобразователь — преобразует электрическую энергию в механические колебания (ультразвук) с минимальными потерями. Ультразвуковой генератор (ультразвуковой источник питания) преобразует сетевое напряжение 220 В в высокочастотный ток и передает его на пьезоэлектрическую керамику, которая резонирует с ультразвуковой частотой. Пьезоэлектрический эффект материала преобразует электрический сигнал в линейные механические колебания, а затем амплитуда усиливается (или уменьшается) через сонотрод (волновод) и, наконец, передает ее на рабочую часть инструмента. Ультразвуковой преобразователь — это устройство, основными компонентами которого являются центральные пьезоэлектрические керамические элементы, металлические корпусы спереди и сзади, винты, электродные пластины и изоляционные трубки. Задний привод — цилиндрический элемент, расположенный сзади пьезоэлектрического преобразователя. Находится в непосредственном контакте с последней пьезокерамической пластиной и обеспечивает необходимое предварительное напряжение с помощью стяжных болтов. Электродная пластина — тонкие токопроводящие элементы между пьезокерамическими пластинами. Через них подается управляющее напряжение. Передний привод — устройство, передающее ультразвуковую энергию на рабочий инструмент, оснащенное фланцевым креплением для удобного монтажа в оборудование. Стяжной болт - болт, проходящий через центральное отверстие керамических элементов. После затяжки создает необходимое сжатие пьезокерамики между задним и передним приводом. Пьезоэлектрическая керамика — это основная часть преобразователя, которая преобразует электрический сигнал ультразвукового генератора в линейные механические колебания. Пьезоэлектрическая керамика обычно делится на два класса: - «Мягкая» — для датчиков и точных измерений. - «Жесткая» (PZT4, PZT8) — для мощных ультразвуковых систем. Все преобразователи нашей компании используют пьезоэлектрическую керамику PZT-8, поскольку она обладает следующими преимуществами: - Высокий коэффициент качества (Qm) - Повышенная термостабильность (высокая температура Кюри) - Минимальные диэлектрические потери (tan δ)

Ассортимент пьезокерамических колец