Hvad er magnetostriktion til produktion af ultrasonics?

magnetostriktion til produktion af ultralyd

Magnetostriktion er et fænomen, hvor et materiale ændrer sin form eller dimensioner som respons på et magnetfelt. Denne effekt kan bruges til at producere ultralydsvibrationer, som er sunde bølger med frekvenser over det humane høringsområde (typisk over 20 kHz).

Sådan fungerer det:

1. magnetostriktivt materiale: Visse materialer, som nikkel, jern og nogle legeringer, udviser stærke magnetostriktive egenskaber. Dette betyder, at de ændrer deres form markant, når de udsættes for et magnetfelt.

2. vekslende magnetfelt: En spole, der er pakket rundt om det magnetostriktive materiale, er aktiveret med en vekslende strøm (AC). Dette skaber et vekslende magnetfelt, der hurtigt ændrer retning og styrke.

3. Formændringer: Når magnetfeltet svinger, udvides det magnetostriktive materiale og kontrakter synkroniseret med feltvariationer. Disse hurtige dimensionelle ændringer genererer mekaniske vibrationer.

4. ultralydsbølger: Hvis frekvensen af ​​AC -strømmen er høj nok (typisk i KHZ -området), bliver de mekaniske vibrationer produceret af det magnetostriktive materiale ultralydsbølger.

Fordele ved magnetostriktive transducere:

* Høj effekt: Magnetostriktive transducere kan generere ultralydsbølger med høj effekt, der er egnede til industrielle anvendelser som rengøring, svejsning og bearbejdning.

* Pålidelighed og holdbarhed: Magnetostriktive materialer er robuste og kan modstå hårde miljøer.

* bred frekvensområde: Magnetostriktive transducere kan designes til at fungere over en bred vifte af ultralydsfrekvenser.

Ulemper ved magnetostriktive transducere:

* Begrænset effektivitet: Sammenlignet med piezoelektriske transducere har magnetostriktive transducere lavere energikonverteringseffektivitet.

* Temperaturfølsomhed: Den magnetostriktive effekt er følsom over for temperaturvariationer, hvilket kan påvirke transducerens ydelse.

Anvendelser af magnetostriktiv ultrasonik:

* ultralydsrengøring: Fjerner snavs og forurenende stoffer fra forskellige materialer og overflader.

* ultralydsvejsning: Deltagelse i metaller og plast uden behov for varme eller klæbemidler.

* ultralydsbearbejdning: Fjern nøjagtigt materiale fra et emne.

* ultralyds fejldetektion: Lokalisering af defekter og ufuldkommenheder i materialer.

* sonokemi: Brug af ultralydsbølger til at forbedre kemiske reaktioner.

Afslutningsvis tilvejebringer magnetostriktion en metode til generering af ultralydsbølger ved at udnytte formændringerne af materialer som respons på magnetiske felter. Denne teknologi har adskillige industrielle og videnskabelige anvendelser, der muliggør effektiv energioverførsel og præcis kontrol over de genererede lydbølger.