अल्ट्रासोनिक परीक्षण सिद्धांत

सामान्य ध्वनि तरंगों से कम, अल्ट्रासाउंड की तरंग लंबाई एक अच्छी दिशा बनाती है, लेकिन अपारदर्शी सामग्री के माध्यम से, इस सुविधा का व्यापक रूप से अल्ट्रासोनिक परीक्षण, मोटाई, दूरी माप, रिमोट कंट्रोल और अल्ट्रासोनिक इमेजिंग की तकनीक में उपयोग किया जाता है। अल्ट्रासोनिक इमेजिंग एक ऐसी तकनीक है जो अपारदर्शी वस्तुओं की आंतरिक छवि को प्रस्तुत करने के लिए अल्ट्रासाउंड का उपयोग करती है। अपारदर्शी ध्वनिक पर केंद्रित अल्ट्रासोनिक ध्वनिक लेंस के ट्रांसड्यूसर से, नमूना पास से लिया गया अल्ट्रासोनिक जानकारी (जैसे प्रतिबिंब, अवशोषण और ध्वनि तरंगों की बिखरने की क्षमता) के हिस्से के रूप में था, ध्वनिक लेंस piezoelectric रिसीवर पर अभिसरण, स्कैनिंग सिस्टम का उपयोग करते हुए विद्युत सिग्नल इनपुट एम्पलीफायर स्क्रीन पर प्रदर्शित अपारदर्शी नमूना छवि को बदल सकता है। डिवाइस को एक अल्ट्रासोनिक माइक्रोस्कोप कहा जाता है। अल्ट्रासोनिक इमेजिंग प्रौद्योगिकी व्यापक रूप से चिकित्सा परीक्षा में लागू किया गया है, बड़े पैमाने पर एकीकृत सर्किट पर निरीक्षण के लिए इस्तेमाल माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक डिवाइस के निर्माण में, सामग्री विज्ञान क्षेत्र और अनाज सीमा आदि में विभिन्न रचनाओं के मिश्र धातु प्रदर्शित करने के लिए प्रयोग किया जाता है। ध्वनिक होलोग्राफी एक अल्ट्रासोनिक है रिकॉर्ड के हस्तक्षेप सिद्धांत और अपारदर्शी ध्वनिक इमेजिंग प्रौद्योगिकी की त्रि-आयामी छवि को पुन: पेश करते हैं, इसका सिद्धांत और ऑप्टिकल होलोग्राफी मूल रूप से वही है, केवल रिकॉर्ड का मतलब अलग है (होलोग्रफ़ी देखें)। एक ही अल्ट्रासोनिक सिग्नल स्रोत प्रेरणा के साथ दो ट्रांसड्यूसर को तरल में रखा जाना चाहिए, उन्होंने अल्ट्रासाउंड के दो सुसंगत बीम लॉन्च किए: एक लहर बनने के बाद अध्ययन की गई वस्तु के माध्यम से एक बीम, संदर्भ लहर का एक गुच्छा। ऑब्जेक्ट वेव और रेफरेंस वेव सुसंगत सुपरपोजिशन ध्वनिक होलोग्राम तरल की सतह पर बना हुआ है, लेजर बीम ध्वनिक होलोग्राम के साथ, ध्वनिक होलोग्राम विवर्तन प्रभाव पर लेजर प्रतिबिंब का उपयोग करके और चीजों को वापस लेना, आमतौर पर वास्तविक समय के अवलोकन के लिए कैमरा और टेलीविजन सेट के साथ ।

अल्ट्रासोनिक सफाई का अर्थ

अल्ट्रासोनिक सफाई प्रभाव, तरल में मानव श्रवण ऑडियो संचरण तरंग से अधिक है। जब डिटर्जेंट में अल्ट्रासोनिक प्रसार, सोनिक के कारण एक अनुदैर्ध्य लहर है, मीडिया की भूमिका को बढ़ावा देने के लिए अनुदैर्ध्य लहर तरल दबाव में परिवर्तन कर सकती है, जिसके परिणामस्वरूप कई छोटे वैक्यूम बबल होते हैं, जिन्हें "पोकेशन प्रभाव" कहा जाता है। जब बुलबुला संपीड़न विस्फोटक, शक्तिशाली प्रभाव पैदा कर सकता है, तो कोने की गंदगी के भीतर वस्तुओं के निर्धारण में हो सकता है, और अल्ट्रासोनिक आवृत्ति takanami, मजबूत penetrating शक्ति की लंबाई के कारण, धोने के प्रभाव को बढ़ाने के लिए, तो एक दरार या तो सफाई की छुपी जटिल संरचना, अद्भुत धोने का प्रभाव प्राप्त कर सकते हैं

अल्ट्रासोनिक सफाई कई बुलबुले और तेजी से implosion के तेजी से गठन में सफाई तरल पदार्थ में, cavitation पर आधारित है। परिणामस्वरूप सदमे सफाई समाधान में विसर्जित कार्यक्षेत्र के अंदर और बाहर की सतहों से गंदगी को पट्टी कर देगा। अल्ट्रासोनिक आवृत्ति में वृद्धि के साथ, बुलबुले की संख्या बढ़ जाती है और विस्फोटक प्रभाव कमजोर हो जाता है। इसलिए, उच्च आवृत्ति अल्ट्रासाउंड विशेष रूप से कार्यक्षेत्र की सतह को तोड़ने के बिना छोटे कण गंदगी की सफाई के लिए उपयुक्त है। पोकेशन बुलबुले और विस्फोट (implosion) बुलबुले का विस्तार उच्च आवृत्ति (अल्ट्रासोनिक), तरल पदार्थ के लिए उच्च तीव्रता ध्वनि तरंगों को लागू करके बनाया जाता है। इसलिए, किसी भी अल्ट्रासोनिक सफाई प्रणाली में तीन मूल तत्व होना चाहिए: टैंक में चेंग फेंग सफाई तरल पदार्थ, विद्युत आवृत्ति को उच्च आवृत्ति विद्युत सिग्नल ट्रांसड्यूसर और अल्ट्रासोनिक जनरेटर की यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है।

ट्रांसड्यूसर और जेनरेटर

अल्ट्रासोनिक सफाई प्रणाली का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा ट्रांसड्यूसर है। दो प्रकार के ट्रांसड्यूसर होते हैं, एक चुंबकीय ट्रांसड्यूसर होता है, जो निकल या निकल मिश्र धातु से बना होता है। लीड जिक्रोनेट टाइटेनैट या अन्य मिट्टी के बरतन से बने एक पायजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर।

जब एक piezoelectric सामग्री अलग वोल्टेज के एक बिजली के क्षेत्र में रखा जाता है, यह विकृत करता है। इसे "पायजोइलेक्ट्रिक प्रभाव" कहा जाता है। इसके विपरीत, चुंबकीय ट्रांसड्यूसर, उन सामग्रियों से बने होते हैं जो एक बदलते चुंबकीय क्षेत्र में विकृत होते हैं। कोई फर्क नहीं पड़ता कि ट्रांसड्यूसर का किस तरह का उपयोग किया जाता है, सबसे बुनियादी कारक आम तौर पर पोकेशन प्रभाव की तीव्रता है।

अन्य ध्वनि तरंगों की तरह अल्ट्रासोनिक तरंगें, दबाव बिंदुओं की एक श्रृंखला होती हैं, एक लहर जो वैकल्पिक रूप से संपीड़ित होती है और विस्तार करती है (जैसा कि नीचे दिखाया गया है)। यदि ध्वनि ऊर्जा पर्याप्त मजबूत है, तरल को लहर के विस्तार चरण पर धक्का दिया जाता है और बुलबुले बनते हैं। तरंग के संपीड़न चरण में, इन बुलबुले तुरंत तरल में फट या इम्प्लोड होते हैं, जो एक बहुत प्रभावी प्रभाव बल का उत्पादन करते हैं, विशेष रूप से सफाई के लिए उपयुक्त। इस प्रक्रिया को cavitation कहा जाता है। संपीड़न और विस्तार की ध्वनि तरंगों का सैद्धांतिक रूप से विश्लेषण किया जाता है, पोकेशन बबल का विस्फोट 10000 से अधिक psi दबाव और 20000 डिग्री फ़ारेनहाइट (11000 डिग्री सेल्सियस) का उच्च तापमान उत्पन्न करेगा, और तत्काल विस्फोट में तुरंत बाहर विकिरण फट जाएगा। एक सिंगल पोकेशन बबल द्वारा जारी ऊर्जा बहुत छोटी है, लेकिन एक ही समय में लाखों पोकेशन बबल फटने के लिए हर सेकेंड, संचयी प्रभाव बहुत मजबूत होगा, वर्कपीस सतह स्पेलिंग के प्रदूषण के शक्तिशाली प्रभाव का उत्पादन करेगा, यह सभी विशेषताओं है अल्ट्रासोनिक सफाई की। अगर अल्ट्रासोनिक ऊर्जा काफी बड़ी है, तो सफाई समाधान में हर जगह पोकेशन होता है, इसलिए अल्ट्रासाउंड प्रभावी रूप से छोटी दरारें और छेद को साफ कर सकता है। पोकेशन भी रासायनिक प्रतिक्रियाओं को बढ़ावा देता है और सतह झिल्ली के विघटन को गति देता है। लेकिन केवल तरल दबाव के एक निश्चित क्षेत्र में एक बुलबुले मैचों के अंदर गैस के दबाव से कम क्षेत्र में पोकेशन घटना उत्पन्न करेगा, इसलिए अल्ट्रासोनिक तरंग आयाम के ट्रांसड्यूसर द्वारा उत्पन्न इस स्थिति को पूरा करने के लिए काफी बड़ा है। पोकेशन का उत्पादन करने के लिए आवश्यक न्यूनतम शक्ति को पोकेशन महत्वपूर्ण बिंदु कहा जाता है। विभिन्न तरल पदार्थों में अलग-अलग पोकेशन महत्वपूर्ण बिंदु होते हैं, इसलिए सफाई प्रभाव प्राप्त करने के लिए अल्ट्रासोनिक ऊर्जा महत्वपूर्ण बिंदु से अधिक होनी चाहिए। यही है, cavitation बुलबुले केवल तभी उत्पादित किया जा सकता है अगर ऊर्जा अल्ट्रासोनिक सफाई के लिए महत्वपूर्ण बिंदु से अधिक है।

आवृत्ति का महत्व

शोर का उत्पादन होता है जब कार्य आवृत्ति कम होती है (मानव सुनवाई की सीमा के भीतर)। जब आवृत्ति 20kHz से कम होती है, तो काम करने वाला शोर न केवल बहुत अधिक हो जाता है, बल्कि व्यावसायिक सुरक्षा और स्वास्थ्य कानून या अन्य नियमों द्वारा निर्धारित सुरक्षा शोर सीमा से अधिक हो सकता है। उन अनुप्रयोगों में जहां वर्कपीस की सतह क्षति पर विचार किए बिना गंदगी को हटाने के लिए उच्च शक्ति की आवश्यकता होती है, तो 20kHz से 30kHz तक की कम सफाई आवृत्ति आमतौर पर चुनी जाती है। इस आवृत्ति रेंज के भीतर सफाई की आवृत्ति अक्सर बड़ी, भारी या उच्च घनत्व सामग्री को साफ करने के लिए उपयोग की जाती है। 20 किलोहर्ट्ज चुंबकीय ट्रांसड्यूसर और 25 किलोहर्ट्ज़ पाइज़ोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर कैविशन 40 किलोहर्ट्ज आवृत्तियों के सापेक्ष ताकत आमतौर पर छोटे, अधिक परिष्कृत भागों को साफ करने या छोटे कणों को हटाने के लिए उपयोग किया जाता है। उच्च आवृत्तियों का उपयोग उन अनुप्रयोगों में भी किया जाता है जहां वर्कपीस की सतह पर क्षति की अनुमति नहीं है। उच्च आवृत्तियों का उपयोग कई तरीकों से सफाई प्रदर्शन में सुधार करता है। जैसे ही आवृत्ति बढ़ जाती है, पोकेशन बुलबुले की संख्या रैखिक रूप से बढ़ जाती है, जिससे अधिक तीव्र शॉक तरंगें उत्पन्न होती हैं जो उन्हें छोटे अंतराल में प्रवेश करने देती हैं। यदि शक्ति स्थिर बनी हुई है और पोकेशन बुलबुले कम हो जाते हैं, तो पोकेशन बुलबुले द्वारा जारी ऊर्जा संगत रूप से कम हो जाएगी, जो प्रभावी ढंग से कार्यक्षेत्र की सतह को नुकसान को कम कर देती है। उच्च आवृत्तियों का एक अन्य लाभ यह है कि वे चिपचिपा सीमा परत (बर्नौली प्रभाव) को कम करते हैं, जिससे अल्ट्रासाउंड को बहुत छोटे कणों का पता लगाने की अनुमति मिलती है। धारा में पानी का स्तर गिरने पर यह स्थिति स्पष्ट धारा के तल पर छोटे चट्टानों के समान होती है। कंपनी 40kHz, 80kHz, 120kHz और 170kHz की इंटरमीडिएट फ्रीक्वेंसी की एक श्रृंखला प्रदान करती है। अत्यंत छोटे कणों की सफाई करते समय 350kHz की आवृत्ति वाले उत्पाद का चयन किया जा सकता है। कंपनी ने हाल ही में 400kHz की आवृत्ति पर इस अवसर के लिए एक माइक्रोकॉस्टिक सिस्टम लॉन्च किया।