Quali sono alcuni problemi comuni con i trasduttori ad ultrasuoni?

Trasduttori ultrasonicisono parti chiave per la conversione dell'energia. Sono ampiamente utilizzati in aree come imaging medico, pulizia industriale e saldatura. Il modo in cui funzionano influisce direttamente sul modo in cui le attrezzature funzionano. Nell'uso reale, ci sono alcuni problemi comuni. Devi prestare attenzione a loro per impedire alle prestazioni di peggiorare.

La deriva della frequenza è il problema più grande. Mostra poiché la frequenza di lavoro è superiore al 5% dal valore dichiarato. Ciò è principalmente causato dalle variazioni di temperatura (le temperature ambiente possono passare da -20 ℃ a 60 ℃) o le ceramiche piezoelettriche che invecchiano. Questo può rendere le immagini sfocate nelle macchine diagnostiche ad ultrasuoni.

Per risolvere questo problema, è necessario una progettazione di temperatura costante (con un errore di ≤ ± 2 ℃) e controlli regolari (una volta ogni 300 ore). Dopo l'adozione di questa soluzione, un produttore di attrezzature mediche ha visto un miglioramento del 40% nella stabilità della sonda.

L'attenuazione di potenza è facile da notare nei trasduttori ad alta frequenza (oltre 100kHz). Dopo sei mesi di utilizzo, la loro potenza di uscita può diminuire del 20%-30%. Il motivo principale è l'ossidazione degli elettrodi o l'uscita dello strato corrispondente. Ciò rende le attrezzature per la pulizia industriale meno in grado di pulire. L'uso di elettrodi placcati in oro e strati di abbinamento in ceramica resistente all'usura possono far durare il ciclo di attenuazione più di un anno. Ciò riduce i costi di manutenzione del 60%.

Il riscaldamento anormale è principalmente dovuto alla mancata corrispondenza dell'impedenza. Quando la corrente operativa supera il valore nominale del 15%, l'aumento di temperatura del trasduttore supererà i 40 ℃. Nelle saldature ad ultrasuoni, ciò può causare saldatura in plastica irregolare. Il monitoraggio in tempo reale tramite un analizzatore di impedenza (con una precisione di ± 0,1Ω) combinato con un circuito di abbinamento automatico può controllare l'aumento della temperatura entro 25 ℃.

I guasti meccanici si verificano principalmente nelle parti di connessione. Come corna sciolte o fogli piezoelettrici rotti. Questi guasti rappresentano il 35% di tutti i guasti. I motivi principali sono la coppia di installazione errata (oltre 20n ・ m) o l'affaticamento delle vibrazioni. Ciò può rendere l'attrezzatura di rilevamento del difetto ad ultrasuoni interrompere i segnali di invio. Se si standardizza il processo di installazione (mantieni la coppia a 15-18n ・ m) e utilizza materiali in lega ad alta resistenza, il tasso di guasto diminuirà del 70%.

Man mano che gli scenari delle applicazioni si espandono, i nuovi trasduttori hanno chip di monitoraggio delle condizioni integrate, consentendo un avvertimento precoce di potenziali guasti. Dopo che un'attrezzatura per la pulizia dei semiconduttori ha adottato trasduttori intelligenti, i tempi di inattività non pianificati sono stati ridotti dell'80%. La combinazione di regolari aggiornamenti di manutenzione e materiale diventerà la soluzione centrale per migliorare l'affidabilità ditrasduttori ultrasonici.