Оптимальная рабочая частота ультразвукового оборудования

Вообще говоря, рабочая частота ультразвукового оборудования должна быть частотой, обеспечивающей наилучший эффект применения. Например, сварка пластмасс, металлов и расходных материалов обычно лучше работает при более высоких частотах, однако это не единственное соображение.

Ультразвуковые скальпели могут обеспечить оптимальную скорость резания на частоте 20 кГц. Однако устройство может быть слишком большим для хирурга, чтобы с ним было удобно работать. Следовательно, даже если скорость резки снижается, можно выбрать более высокую частоту, чтобы уменьшить размер устройства.

Поскольку преобразователи с низкой частотой - больше, что позволяет использовать больший объем керамики, эти системы могут обеспечивать большую мощность, что может быть необходимо для определенных применений (например, для сварки больших пластиковых деталей).

Более низкие частоты имеют более длинные волны, что приводит к меньшему напряжению при заданной амплитуде. Следовательно, если головка инструмента должна работать при высоких амплитудах, при которых может возникнуть усталость, предпочтение следует отдавать более низким частотам.

Амплитуда

Если требуется высокая амплитуда выходного сигнала, следует использовать более низкую частоту. Это потому что:

Выход преобразователя выше, поэтому в другие компоненты стека необходимо встраивать меньшее усиление. Это обеспечивает большую гибкость при проектировании других компонентов стека.

Поскольку напряжение ниже (выше), можно работать при более высоких амплитудах без усталостного разрушения.

Наличие оборудования

Ультразвуковые приложения, как правило, не очень чувствительны к разнице частот в несколько килогерц. Таким образом, обычно можно найти приемлемые частоты, доступные на оборудовании полки - -, обычно с шагом 5 кГц (например, 20 кГц, 25 кГц, 30 кГц, 35 кГц, 40 кГц). Например, приложение может иметь оптимальную частоту 22,5 кГц, но приемлемо работать на 20 кГц или 25 кГц.

Расходы

Оборудование с высокой частотой - обычно стоит меньше, чем оборудование с низкой частотой -.

Здоровый

Большинство людей имеют ограниченное восприятие звуков выше 18 кГц или даже 20 кГц. Однако есть исключения. Например, ультразвуковая швейная машина изначально рассчитана на 20 кГц, но некоторые женщины-операторы жаловались, что слышат вибрации. В конце концов, частота была увеличена на несколько килогерц, чтобы решить проблему.

Постановления правительства

Со временем было принято множество государственных постановлений, касающихся воздействия шума. Если ультразвуковое оборудование работает на частоте 18 кГц или ниже, для ограничения воздействия часто требуется звукоизоляция или средства индивидуальной защиты органов слуха. Чтобы избежать необходимости в звукоизоляции, рабочую частоту можно немного увеличить, даже если она не является оптимальной для приложения.

Однако даже некоторые приложения, работающие на частоте 20 кГц и выше, по-прежнему производят слышимый шум. Например, приложения для работы с жидкостями могут создавать кавитацию, которая издает шипящий звук. Вилка - при использовании издает слышимый шум, когда рупор ударяется о металлическую вилку - дюйма. В зависимости от воздействия может потребоваться звукоизолирующий кожух или средства индивидуальной защиты органов слуха.