Traductoarele cu ultrasunete sunt utilizate în multe aplicații industriale și medicale. Citiți mai departe pentru a cunoaște părțile lor principale și modul de funcționare.
traductor
Traductoarele sunt instrumente speciale care au capacitatea de a transforma un tip de energie în altul. Un traductor este o componentă vitală a sonografiei sau a imaginii cu ultrasunete. În sonografie, aparatul foto este un traductor. Când o cameră electrică este aplicată camerei, camera transformă această energie în vibrații. Acesta este cunoscut sub numele de efect piezoelectric. Vibrațiile sunt sub formă de unde sonore. Camera este realizată din diverse componente. Fiecare dintre aceste componente joacă un rol în producerea undelor sonore, în transmiterea acestor unde sonore în corp și în recepția ecourilor din corp.
Cristale piezoelectrice
Componentele principale ale aparatului foto sunt cristale piezoelectrice . Cristalele dintr-un traductor cu ultrasunete sunt de obicei cristale sintetice din PZT (titanat de zirconat de plumb). Cristalele produc vibrații atunci când li se aplică tensiune. Frecvența de vibrație depinde de cantitatea de tensiune aplicată cristalelor, iar frecvența undelor sonore depinde de frecvența de vibrație.
concentra
Cristalul folosit într-un traductor cu ultrasunete are o formă similară cu o lentilă circulară. Un fascicul sonor este proiectat din cristal. La început, diametrul fasciculului sonor este același cu cel al cristalului. Când diametrul fasciculului se reduce la jumătate din diametrul său inițial, focalizarea este atinsă. Diametrul crește din nou după focalizare. Pentru a putea genera o imagine bidimensională, un traductor cu ultrasunete folosește o mulțime de cristale piezoelectrice.
Setări
Este important să ajustați setările pe o mașină cu ultrasunete. Aceasta deoarece concentrarea naturală a fasciculului nu este suficientă pentru a obține o imagine exactă a anumitor părți. Focalizarea necesară depinde de distanța dintre traductor și piesă. Pentru a îmbunătăți focalizarea, sunt utilizate instrumente precum oglinzi și lentile. Sonograful ajustează setările pe aparatul cu ultrasunete pentru a controla focalizarea electronică. Atunci când focalizarea este schimbată, traductorul cu ultrasunete aplică tensiune de diferite ori la diferite cristale. Astfel se schimbă focalizarea fasciculului.
Impedanță acustică
Impedanța acustică este cauzată de viteza undei sonore și de densitatea materialului. Viteza undei sonore depinde de tipul de material prin care trece. Este greu să citiți o sonogramă atunci când materialele nu au aceeași impedanță acustică. Acest lucru se datorează faptului că sunetul va fi reflectat înapoi la instrument. Cantitățile de sunet care vor fi reflectate și vor fi transmise prin corp depind de diferența de impedanțe acustice ale materialelor. Aerul și cristalul au impedanțe acustice foarte diferite. Prin urmare, nu se va transmite nici o ecografie dincolo de suprafața traductorului cu ultrasunete.
Strat de potrivire
Straturile potrivite sunt utilizate pentru a face cât mai puțin posibil impedanța acustică dintre corp și cristalul piezoelectric. Câteva din aceste straturi sunt puse în mijlocul traductorului și al cristalului. Impedanțele acustice ale primului strat și ale cristalului sunt aproape aceleași. Impedanța acustică a ultimului strat este aproape aceeași cu impedanța acustică a pielii. Mai mult sunet este transmis în corp din cauza acestei strategii.
Gel cu ultrasunete
Aerul nu este un bun conductor de sunet. Și astfel, gelul cu ultrasunete este utilizat pentru a elimina aerul dintre piele și traductor. Gelul se pune pe piele. Cu ajutorul gelului cu ultrasunete, undele sonore sunt ușor transmise în corp.
Imagistica cu ultrasunete
O imagine cu ultrasunete este produsă cu ajutorul traductoarelor ultrasonore și a undelor sonore ultrasonice. Când undele sonore lovesc țesuturile, acestea se reflectă. Aceasta se numește ecou. Undele sonore se întorc la locul de unde au venit. Ei trec prin gel, straturi și cristal din nou. Odată ce undele ajung în cristal, ele sunt transformate în energie electro-potențială (tensiune). Energia electro-potențială este procesată și transformată într-o imagine cu ultrasunete de către celelalte componente ale mașinii cu ultrasunete.
