功率超声
超声波是固体或流体中的机械振动,它是一种机械波,有别于电磁波,振动频率一般超出人耳可听见的范围-20000Hz,故而得名超声波。超声波的频率上限一般受发生器的信号处理能力的限制——某些领域,目前已经使用了千兆赫范围(每秒振动10亿个周期以上)的频率。
超声波已被广泛的用于各种各样的领域,但为了方便起见,我们一般将它们分为两大类:低功率和高功率超声波。低功率超声主要应用包括医学成像(例如扫描未出生的胎儿)和无损检测(例如飞机结构的常规裂纹检测)。请注意,在这两种情况下,超声波不会对扫描对象产生任何显着影响,相比之下,高功率用途的超声波输出的能量就会大很多,我公司(FUNSONIC)生产的主要就是这一类产品,但首先让我们看一组数字。
高功率应用倾向于使用频低端的频率(即从20kHz到大约200 kHz)。这是因为频率会限制振动组件的尺寸,一般而言,频率越低,尺寸越大,能产生的功率也越高。相反,更高的频率(以及包含高频谐波的方波或阶跃函数)往往用于测量应用,因为较短的波长能够提供更高的精度,并且在低功率状态下机械应力也不是问题。
为了最大限度地发挥效果,高功率超声在应用时通常需要使用尽可能多的振幅,具体表述就是,将振幅不断地提高,直到某些被作用物体(比如塑料、布料、颗粒)损坏,典型的振幅范围从大约5到50微米(即0.005到0.05毫米)。无论您如何测量,这听起来都不算多,但是请想一想:以20 kHz频率(即每秒20000次)和50微米运行的超声波系统以80,000 g(重力的八万倍)的循环加速度移动。地球上还有什么能与之匹敌的吗?
关于振幅的一个小问题:超声波行业内有一个惯例,通常以“峰峰值”术语来表达振动幅度。即2倍于物理学定义的幅度的数字(即中点到峰值)。假设大多数阅读这些页面的人不是超声波专家,实际中如果是单峰值,而需要峰峰值数字的话,那么将其 x2即可!
5人评论了“功率超声的介绍”
Pingback: 什么是超声波无缝缝纫? – 杭州泛索能超声-FUNSONIC
Pingback: 无缝缝合设备的结构组成和应用 – 杭州泛索能超声-FUNSONIC
Pingback: 什么是超声波空化作用? - 杭州泛索能超声-FUNSONIC
Pingback: 超声波振动的影响-热和空化 - 杭州泛索能超声-FUNSONIC
Pingback: 超声波振动的影响-摩擦和应力 - 杭州泛索能超声-FUNSONIC