अल्ट्रासाउंड के स्वागत और प्रतिबिंब के लिए जिम्मेदार अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर
अल्ट्रासोनिक जांच, जिसे अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर भी कहा जाता है, अल्ट्रासोनिक तरंगों को प्रसारित करने और प्राप्त करने के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण है। इसे ट्रांसड्यूसर ट्रांसमिट करने और ट्रांसड्यूसर प्राप्त करने में विभाजित किया गया है। ट्रांसमिटिंग ट्रांसड्यूसर ऊर्जा के अन्य रूपों को अल्ट्रासोनिक तरंगों में परिवर्तित करता है, और प्राप्त ट्रांसड्यूसर प्राप्त अल्ट्रासोनिक तरंगों को अन्य ऊर्जा में परिवर्तित करता है जिसे मापना आसान है। ऊर्जा के कई रूप हैं, इसलिए ट्रांसड्यूसर का रूप भी अलग है। अल्ट्रासोनिक माप में, पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर आमतौर पर उपयोग किए जाते हैं, इसके बाद मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव ट्रांसड्यूसर होते हैं।
(1) पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर
पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर की प्राप्ति और प्रतिबिंब पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव और व्युत्क्रम पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव पर आधारित है। अल्ट्रासोनिक तरंगों का उत्सर्जन पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री के व्युत्क्रम पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव का उपयोग पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री के अंतिम चेहरे पर इलेक्ट्रोड के लिए एक वैकल्पिक वोल्टेज लागू करने के लिए करता है। क्रिस्टल की मोटाई दिशा के साथ, लागू वैकल्पिक वोल्टेज के समान आवृत्ति के साथ यांत्रिक कंपन उत्पन्न होंगे और बाहर की ओर उत्सर्जित होंगे ध्वनि तरंगें विद्युत ऊर्जा और ध्वनि ऊर्जा (यांत्रिक ऊर्जा) के रूपांतरण का एहसास करती हैं। अल्ट्रासोनिक रिसेप्शन पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री के पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव का उपयोग करता है। जब पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री को ध्वनि तरंगों के ध्वनि दबाव के अधीन किया जाता है, तो सामग्री के दोनों सिरे ऐसे चार्ज उत्पन्न करेंगे जो ध्वनि दबाव में परिवर्तन के साथ सिंक्रनाइज़ होते हैं, जिससे ध्वनि ऊर्जा (यांत्रिक ऊर्जा) को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।
पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री क्वार्ट्ज क्रिस्टल, पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक, पीजोइलेक्ट्रिक सेमीकंडक्टर्स, पॉलिमर पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री और इसी तरह की हो सकती है। विभिन्न आवश्यकताओं के अनुसार, पीजोइलेक्ट्रिक शीट के कई कंपन मोड हैं, जैसे शीट की मोटाई कंपन, अनुदैर्ध्य शीट की लंबाई कंपन, डिस्क का रेडियल कंपन, झुकने वाला कंपन आदि। उनमें से, शीट मोटाई कंपन का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है।
चूंकि पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल स्वयं अपेक्षाकृत भंगुर होता है, और इन्सुलेशन, सीलिंग, संक्षारण प्रतिरोध, प्रतिबाधा मिलान और पर्यावरण की खराब सुरक्षा के लिए विभिन्न आवश्यकताओं के कारण, पीजोइलेक्ट्रिक तत्व अक्सर एक जांच बनाने के लिए एक शेल में स्थापित होते हैं। उनमें से, गोलाकार ध्वनि फिल्म प्रतिबाधा मिलान में सुधार और विकिरण शक्ति को बढ़ाने में भूमिका निभाती है। इसकी कंपन आवृत्ति कई सौ किलोहर्ट्ज़ से ऊपर है, और मोटाई कंपन के साथ एक पीजोइलेक्ट्रिक शीट का उपयोग किया जाता है।
(2) मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव ट्रांसड्यूसर
मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव ट्रांसड्यूसर की प्राप्ति और संचारण मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव प्रभाव और व्युत्क्रम मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव प्रभाव पर आधारित है। अल्ट्रासोनिक तरंगों का उत्सर्जन मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव सामग्री के मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव प्रभाव का उपयोग करता है। मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव सामग्री को एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, जिसके कारण यह चुंबकीय क्षेत्र की दिशा में यांत्रिक आयामों में वैकल्पिक परिवर्तन उत्पन्न करता है, अर्थात यांत्रिक कंपन, जिससे अल्ट्रासाउंड उत्पन्न होता है। अल्ट्रासोनिक रिसेप्शन मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव सामग्री के व्युत्क्रम मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव प्रभाव का उपयोग करता है। जब मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव सामग्री को ध्वनि दबाव के अधीन किया जाता है, तो वे आंतरिक विरूपण और तनाव का कारण बनेंगे, जिससे चुंबकीय डोमेन के बीच की सीमाएं स्थानांतरित हो जाएंगी। चुंबकीयकरण वेक्टर घूमता है, जिससे सामग्री का चुंबकीयकरण और पारगम्यता तदनुसार बदल जाती है। मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव सामग्री में कॉइल जोड़ने से सामग्री के चुंबकीय परिवर्तन को कॉइल करंट में बदलाव में बदला जा सकता है, इसलिए इसका उपयोग अल्ट्रासोनिक तरंगों को प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है।
मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव सामग्री कुछ फेरोमैग्नेटिक सामग्री और उनके मिश्र धातु हो सकते हैं, जैसे निकल, निकल-लौह मिश्र धातु, एल्यूमीनियम-लौह मिश्र धातु, लौह-कोबाल्ट-वैनेडियम मिश्र धातु, आदि, और जस्ता और निकल युक्त फेराइट। जब एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र लागू किया जाता है, तो विभिन्न मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव सामग्रियों में अलग-अलग मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव प्रभाव होते हैं, और निकल का सबसे बड़ा मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव प्रभाव होता है।
आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव ट्रांसड्यूसर 0.1～0.4 मिमी की मोटाई के साथ निकल शीट से बने होते हैं। एडी करंट के नुकसान को कम करने के लिए चादरों के बीच इन्सुलेशन के उपाय किए जाते हैं। इसके आकार आयताकार, खिड़की के आकार के आदि होते हैं।
