Ultraheli muunduri struktuur

Ultraheli muundur on omamoodi energia muundamise seade. Selle ülesanne on muundada sisend elektrienergia mehaaniliseks võimsuseks (ultraheli) ja seejärel edastada see välja ning see tarbib väikese osa võimsusest (alla 10%).

Ultraheli muunduri struktuur:

Ultraheli voolumõõtmise ultraheliandurid võib vastavalt nende erinevatele struktuuridele jagada sirgeteks, kaldus sondideks ja pinnalainesondideks. Selle konstruktsiooni puhul valime ultrahelianduriks kaldus sondi. Ultrahelivoolu tuvastamisel kõige sagedamini kasutatav andur on piesoelektriline kaldus sondi muundur, mis koosneb peamiselt piesoelektrilistest plaatidest, kiiludest, liigenditest jne ja on ultraheli voolumõõturi oluline osa.

Ultrahelisondis olev muundur on tavaliselt valmistatud piesoelektrilisest vahvlist. Piesoelektrilise vahvli vibratsioonisagedus on sondi töösagedus, mis sõltub peamiselt vahvli paksusest ja ultrahelilaine levimiskiirusest vahvli materjalis. Kõrgema sageduse saamiseks peab vahvel töötama resonantsseisundis ja vahvli paksus on sel hetkel lainepikkus.

Piesoelektriline vahvel ise on suhteliselt habras. Selleks, et kaitsta seda töödeldava detailiga kokkupuutel vigastuste eest, kinnitatakse vahvli esiküljele sageli kaitsekile. Kaldsondi vahvli ees on kaldus kiil ning vahvli poolt kiiratav pikilaine suunatakse läbi seatud erineva kaldenurgaga kaldekiilu katsekeha pinnale ning sees saab moodustada põiklaine. katsekeha pärast lainetüübi teisendamist.

Sondi ultrahelikiirguse sageduse parandamiseks kasutatakse kiipi sageli resonantsseisundis, kuid seda vibratsiooni pole lihtne peatada, kitsa impulsi moodustamine on keeruline. Seetõttu paigaldatakse kiibi tagaküljele sageli summutusplokk, et suurendada kiibi vibratsioonisummutust ja neelata kiibi tagaküljelt tulevat ultrahelilainet.

Kaldsondi jaoks on kiibi esiosa kinnitatud kaldtasandi kiiluga, tagaosa ei ole üldjuhul summutusplokk. Kiilus peegelduvad mitmed lained põhjustavad aga müra, nii et müra neelamiseks valatakse kiilu ette summutavad materjalid.