Quels sont les problèmes courants avec les transducteurs à ultrasons?

Transducteurs à ultrasonssont des parties clés pour la conversion d'énergie. Ils sont largement utilisés dans des domaines comme l'imagerie médicale, le nettoyage industriel et le soudage. La façon dont ils fonctionnent directement affecte le fonctionnement de l'équipement. Dans une utilisation réelle, il y a des problèmes courants. Vous devez y faire attention pour empêcher les performances de s'aggraver.

La dérive de fréquence est le plus gros problème. Il montre que la fréquence de travail étant à plus de 5% de réduction par rapport à la valeur indiquée. Ceci est principalement causé par les changements de température (les températures ambiantes peuvent passer de -20 ℃ à 60 ℃) ou la céramique piézoélectrique vieillissante. Cela peut rendre les images floues dans des machines de diagnostic à ultrasons.

Pour résoudre ce problème, vous avez besoin d'une conception à température constante (avec une erreur de ≤ ± 2 ℃) et des contrôles réguliers (une fois toutes les 300 heures). Après avoir adopté cette solution, un fabricant d'équipements médicaux a vu une amélioration de 40% de la stabilité des sondes.

L'atténuation du pouvoir est facile à remarquer dans les transducteurs à haute fréquence (plus de 100 kHz). Après six mois d'utilisation, leur puissance de sortie peut baisser de 20% à 30%. La raison principale est l'oxydation de l'électrode ou la couche correspondante. Cela rend l'équipement de nettoyage industriel moins capable de nettoyer. L'utilisation d'électrodes plaquées or et de couches de correspondance en céramique résistantes à l'usure peut faire durer plus d'un an. Cela réduit les coûts de maintenance de 60%.

Le chauffage anormal est principalement dû à une inadéquation d'impédance. Lorsque le courant de fonctionnement dépasse la valeur nominale de 15%, l'élévation de la température du transducteur dépassera 40 ℃. Dans les machines de soudage à ultrasons, cela peut provoquer un soudage plastique inégal. Surveillance en temps réel via un analyseur d'impédance (avec une précision de ± 0,1Ω) combinée avec un circuit de correspondance automatique peut contrôler l'élévation de la température à moins de 25 ℃.

Des échecs mécaniques se produisent principalement en pièces. Comme des cornes lâches ou des feuilles piézoélectriques cassées. Ces échecs représentent 35% de toutes les échecs. Les principales raisons sont les mauvais couples d'installation (plus de 20 N ・ M) ou la fatigue des vibrations. Cela peut faire en sorte que l'équipement de détection de défaut à ultrasons arrête d'envoyer des signaux.Si vous normalisez le processus d'installation (conservez le couple à 15-18N ・ M) et utilisez des matériaux en alliage à haute résistance, le taux de défaillance baissera de 70%.

À mesure que les scénarios d'application se développent, les nouveaux transducteurs ont intégré des puces de surveillance des conditions, permettant un avertissement précoce des défaillances potentielles. Après qu'un équipement de nettoyage semi-conducteur a adopté des transducteurs intelligents, les temps d'arrêt imprévus ont été réduits de 80%. La combinaison de maintenance régulière et de mises à niveau des matériaux deviendra la solution de base pour améliorer la fiabilité detransducteurs à ultrasons.