Витой преобразователь

Независимо от типа используемого преобразователя, наиболее фундаментальным фактором обычно является интенсивность кавитационного эффекта, который он производит. Ультразвук, как и другие звуковые волны, представляет собой серию точек давления, а именно волну, которая чередуется между сжатием и расширением (как показано на рисунке ниже). Если звуковая энергия сильна достаточно, то жидкость нажата прочь во время этапа расширения волны, приводящ в пузырьках; Во время этапа обжатия волны, эти пузыри немедленно лопают или взрывают в жидкости, производящ очень эффективную силу удара, особенно соответствующую для очищать. Этот процесс называется кавитацией.
Однако кавитация возникает только в определенной области, когда давление жидкости ниже, чем давление газа внутри пузыря. Следовательно, это условие может быть выполнено только тогда, когда ультразвуковая амплитуда, генерируемая преобразователем, достаточно велика. Малая мощность, необходимая для создания кавитации, называется критической точкой кавитации. Различные жидкости имеют различные критические точки кавитации, поэтому ультразвуковая энергия должна превышать эту критическую точку для достижения очищающего эффекта. То есть, только когда энергия превышает критическую точку, могут создаваться пузырьки кавитации для ультразвуковой очистки.
В начале 20-го века развитие электроники позволило людям использовать пьезоэлектричество и магнитострикционный эффект некоторых материалов для создания различных электромеханических преобразователей искажений. В 1917 году французский физик Ланжевен сделал сэндвич-ультразвуковой преобразователь из природного пьезоэлектрического кварца и использовал его для исследования подводных лодок на морском дне. С непрерывным развитием ультразвуковых применений в различных отделах войск и народного хозяйства, более магнитострикционные датчики с более высокой ультразвуковой силой, так же, как различные типы ультразвуковых датчиков с различными применениями, как электрические, электромагнитные, и электростатические датчики.
Обычно используемые преобразователи для ультразвука делятся на магнитострикционные преобразователи и электрострикционные преобразователи, основанные на методе вибрационного возбуждения. Если ультразвуковая энергия большая достаточно, то явление кавитации произойдет везде в решении чистки, поэтому ультразвуковое может эффектно очистить небольшие отказы и отверстия. Кавитация также способствует химической реакции и ускоряет растворение поверхностной маски для лица.
Теоретически, пузырь кавитации взрыва будет генерировать давление, превышающее 10000 фунтов на квадратный дюйм, и высокую температуру 20000 ° F (11000 ° C), и ударная волна будет быстро излучать наружу в момент своего взрыва. Энергия выпущенная одиночным пузырем кавитации очень небольшая, но миллионы пузырей кавитации лопают одновременно каждую секунду, и кумулятивный эффект будет очень силен. Сильная создавемая ударная сила снимет грязь с поверхности заготовки, что является характеристикой всех ультразвуковых чисток.