超音波トランスデューサーの機能は、入力された電力を機械的な力 (つまり超音波) に変換して伝達し、電力自体のごく一部を消費することです。
超音波トランスデューサーは、産業、農業、輸送、生活、医療、および軍事で広く使用されています。達成される機能に応じて、超音波処理、超音波洗浄、超音波検出、検出、監視、遠隔測定、遠隔制御などに分けることができます。 作業環境に応じて、液体、気体、生物などに分けることができます。性質に応じて、パワー超音波、検出超音波、超音波イメージングなどに分けることができます。
圧電セラミックトランス
圧電セラミックトランスは、分極圧電体の圧電効果を利用して電圧出力を実現しています。入力部は正弦波電圧信号で駆動し、逆圧電効果により振動を発生させます。振動波は入出力部を介して機械的に出力部に結合します。出力部は、正の圧電効果によって電荷を生成し、圧電エネルギー、機械エネルギーと電気エネルギーの2つの変換を実現し、圧電トランスの共振周波数で最高の出力電圧を実現します。電磁トランスと比較して、小型、軽量、高電力密度、高効率、耐破壊性、高温耐性、燃焼の恐れがなく、電磁干渉や電磁ノイズがなく、構造が簡単で、製造が簡単で、簡単であるという利点があります。一部の分野では電磁トランスの理想的な代替品となっています。この種のトランスは、スイッチングコンバーター、ノートパソコン、ネオンランプドライバーなどに使用されます。
超音波モーター
超音波モーターは固定子をトランスデューサーとして使用し、圧電結晶の逆圧電効果を利用してモーター固定子を超音波周波数で振動させます。そして、ステーターとローターの摩擦によりエネルギーを伝達し、ローターを回転させます。超音波モータには、小型、大トルク、高分解能、シンプルな構造、ダイレクトドライブ、ブレーキ機構なし、ベアリング機構なしなどの利点があります。これらの利点は、デバイスの小型化に役立ちます。超音波モーターは、光学機器、レーザー、半導体マイクロエレクトロニクス、精密機械および機器、ロボット、医療、および生物工学で広く使用されています。
超音波洗浄
超音波洗浄の仕組みは、洗浄液中を超音波が伝搬する際のキャビテーション、放射圧、音の流れなどの物理的効果を利用して、洗浄部の汚れを機械的に剥離し、洗浄液と洗浄液との化学反応を促進するものです。汚れ、オブジェクトをクリーニングする目的を達成するため。超音波洗浄機の周波数は、洗浄剤の大きさや目的に応じて、10~500kHz、通常20~50kHzの範囲で選択できます。超音波振動子の周波数が高くなると、Langzhiwan 振動子、縦振動振動子、厚さ振動子を使用できます。小型化の面では、ディスク振動子の半径方向および曲げ方向の振動もあります。超音波洗浄は、産業、農業、家庭用機器、電子機器、自動車、ゴム、印刷、航空機、食品、病院、医療研究など、さまざまな産業で広く使用されています。
超音波溶接
超音波溶着には、超音波金属溶着と超音波プラスチック溶着の 2 種類があります。その中でも超音波プラスチック溶着技術が広く使われています。トランスデューサーが発生する超音波振動を使用して、上部の溶接部品を介して超音波振動エネルギーを溶接領域に伝達します。 2 つの溶接部の接合部の音響抵抗が高いため、局所的な高温が発生してプラスチックが溶け、接触圧力の作用下で溶接作業が完了します。超音波プラスチック溶着は、他の溶着方法では溶着できない部品を簡単に溶着することができます。また、高価なプラスチック製品の金型費を節約し、加工時間を短縮し、生産効率を向上させ、経済性、スピード、信頼性を特徴としています。
超音波処理
超音波加工ツールと一緒に一定の静圧でマイクロ砥粒をワークに添加すると、ツールと同じ形状の加工が可能です。トランスデューサーは、15 ~ 40 kHz の周波数で 15 ~ 40 ミクロンの振幅を生成する必要があります。ワーク表面の研磨剤は、かなりの衝撃力で超音波ツールによって継続的に衝撃を受け、超音波放射部分を破壊し、材料を破壊して材料除去の目的を達成します。超音波処理は、主に宝石、翡翠、大理石、 a a a,、超硬合金などの脆くて硬い材料の処理、および特殊な形状の穴や微細で深い穴の処理に適用されます。さらに、一般的な切削工具に超音波振動子の振動を加えることで、精度と効率を向上させることもできます。
超音波減量
超音波トランスデューサーとマイクロメカニカル振動のキャビテーション効果を使用して、人間の表皮の下にある余分な脂肪細胞を破砕し、乳化して体外に排出し、減量とシェイプアップの目的を達成します。これは 1990 年代に開発された新しい技術です。イタリアの Zocch i は、最初にベッドで超音波脱脂を使用し、成功を収め、形成外科および美容外科の先駆者でした。超音波脱脂技術は国内外で急速に発展しています。
超音波トランスデューサーの機能は、入力された電力を機械的な力 (つまり超音波) に変換して伝達し、電力自体のごく一部を消費することです。
超音波育種
植物の種子への超音波照射の適切な頻度と強度は、発芽率を改善し、白カビ率を減らし、種子の成長を促進し、植物の成長率を高めることができます。データによると、超音波は一部の植物の種子の成長率を 2 ~ 3 倍高めることができます。
電子血圧計
超音波トランスデューサーは、血管の圧力を受け取ります。バルーンが血管を圧迫すると、外圧が拡張期圧よりも高くなるため、超音波振動子で血管の圧力を感じることができなくなります。バルーンが徐々に収縮し、超音波トランスデューサーによる血管の圧力が一定値まで低下すると、2つのトランスデューサーの圧力が均衡し、超音波トランスデューサーによって血管の圧力を感じることができるようになります。圧力は心臓の収縮期血圧であり、増幅器によって示され、血圧が与えられます。電子血圧計は、聴診器のキャンセルにより、医療スタッフの労働集約度を減らすことができます。
テレメトリーとテレコントロール
有毒、放射能、その他の過酷な環境では、人々は仕事に近づくことができず、遠隔操作が必要です。テレビ、ファン、電灯、その他の電気スイッチにはリモコンが必要であり、超音波トランスデューサーを装備することができます。受信する必要のある制御システムに設置された受信トランスデューサーによる超音波の遠隔送信により、音声信号を電気信号に変換して、スイッチが作動します。
交通監視
現代の交通においては、車両の運行状況を把握するために、自動で交通量や車両数を監視することが求められています。交通監視局に超音波探触子とその補助装置を設置しておけば、車両が通過すると、音波が戻ってきて、一日の車両数をカウントすることができます。送受信兼用のトランスデューサーを車両後部に設置することで、後方衝突を防ぐことができます。また、高速道路に受信用の圧電超音波トランスデューサーを設置することで、ノイズ指数をモニターすることもできます。
超音波距離測定
超音波距離測定器は、定規とも呼ばれます。デュアルパーパス トランスデューサーを介してパルスの時間間隔を測定します。音の定規は10m以内の距離を測ることができ、精度は数千分の1に達します。
超音波漏れ検出およびガス検出
(非破壊検査 NDT)
圧力系の場合、漏れ箇所の圧力容器内外の圧力差によりジェット騒音が発生します。ノイズスペクトルは非常に広いです。非加圧システムの場合、超音波源を閉鎖システム内に配置し、閉鎖システムの外部から受信することができます。一般に、漏れなく測定された信号振幅は非常に小さいか、非常に小さく、漏れ箇所では信号振幅が急激に増加します。ガス流量の検出も、化学産業における重要な手段の 1 つです。現在、フロート流量計など、流量検出には多くの種類の増幅があります。しかし、超音波トランスデューサーを使用する主な利点は、流体の流れを妨げないことです。
情報取得
空間を自由に歩き、物体を認識する機能を実現するために、知能ロボットは超音波トランスデューサーを使用して距離を測定し、失明を誘導するだけでなく、画像認識も必要とします。そのため、さまざまな機能を実現するために小型の超音波トランスデューサーアレイが必要であり、これは重要な研究課題となり、多くの科学者がそれに取り組むようになるでしょう。