¿Cuáles son algunos problemas comunes con los transductores ultrasónicos?

Transductores ultrasónicosson partes clave para la conversión de energía. Se usan ampliamente en áreas como imágenes médicas, limpieza industrial y soldadura. La forma en que funcionan directamente afecta cómo funciona el equipo. En uso real, hay algunos problemas comunes. Debe prestarles atención para evitar que el rendimiento empeore.

La deriva de frecuencia es el mayor problema. Se muestra como la frecuencia de trabajo es más del 5% de descuento del valor establecido. Esto se debe principalmente a cambios de temperatura (las temperaturas ambientales pueden pasar de -20 ℃ a 60 ℃) o la cerámica piezoeléctrica envejeciendo. Esto puede hacer que las imágenes se borraran en las máquinas de diagnóstico de ultrasonido.

Para solucionar esto, necesita un diseño de temperatura constante (con un error de ≤ ± 2 ℃) y controles regulares (una vez cada 300 horas). Después de adoptar esta solución, un fabricante de equipos médicos vio una mejora del 40% en la estabilidad de la sonda.

La atenuación de potencia es fácil de notar en transductores de alta frecuencia (más de 100kHz). Después de seis meses de uso, su potencia de salida puede disminuir en un 20%-30%. La razón principal es la oxidación del electrodo o la capa correspondiente. Esto hace que los equipos de limpieza industrial sean menos capaces de limpiar. Uso de electrodos chapados en oro y capas de juego de cerámica resistentes al desgaste pueden hacer que el ciclo de atenuación dure más de un año. Esto reduce los costos de mantenimiento en un 60%.

El calentamiento anormal se debe principalmente a la falta de coincidencia de impedancia. Cuando la corriente operativa excede el valor nominal en un 15%, el aumento de la temperatura del transductor excederá los 40 ℃. En las máquinas de soldadura ultrasónica, esto puede causar soldadura de plástico desigual. El monitoreo en tiempo real a través de un analizador de impedancia (con una precisión de ± 0.1Ω) combinada con un circuito de coincidencia automático puede controlar el aumento de la temperatura dentro de 25 ℃.

Las fallas mecánicas ocurren principalmente en las partes de conexión. Como cuernos sueltos o hojas piezoeléctricas rotas. Estas fallas representan el 35% de todas las fallas. Las razones principales son el par de instalación incorrecto (más de 20n ・ m) o la fatiga de vibración. Esto puede hacer que el equipo de detección de defectos ultrasónicos deje de enviar señales. Si está estandariza el proceso de instalación (mantenga el torque a 15-18n ・ m) y use materiales de aleación de alta resistencia, la tasa de falla disminuirá en un 70%.

A medida que los escenarios de aplicación se expanden, los nuevos transductores tienen chips integrados de monitoreo de condición, lo que permite una advertencia temprana de fallas potenciales. Después de que un equipo de limpieza de semiconductores adoptó transductores inteligentes, el tiempo de inactividad no planificado se redujo en un 80%. La combinación de mantenimiento regular y actualizaciones de materiales se convertirá en la solución central para mejorar la fiabilidad detransductores ultrasónicos.