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                                    超聲波探頭的氣蝕

                                    發布時間:2021-02-14瀏覽量:3010

                                    超聲波探頭(有時稱為變幅桿)是一種半波長長的工具,可充當機械變壓器以增加轉換 器產生的振動幅度。 它們由高品位鈦合金Ti-6Al-4V制成,因為它具有高拉伸強度,在超 聲波頻率下具有良好的聲學特性,高耐腐蝕性,低毒性和出色的抗氣蝕性。

                                    轉換器產生的縱向振動被探頭放大,并以超聲波的形式傳輸到液體中,由交替的膨脹和 壓縮組成。 壓力波動會產生微小的氣泡(空腔),這些氣泡在負壓偏移時會膨脹,在正 偏移時會劇烈爆裂。 隨著氣泡的破裂,在內爆位置會產生數百萬個沖擊波,聲流,渦流 以及極端的壓力和溫度。 盡管這種被稱為"氣蝕"的現象持續了幾微秒,并且每個氣泡釋 放的能量很小,但產生的能量累積量如此之大,以至于沒有已知的固體材料能夠抵抗其 破壞作用。

                                    液體中的空化程度在很大程度上取決于該液體的表面張力,并且表面張力越高,空化越劇 烈。 盡管通常選擇水作為選擇液體,因為它是聲波擴散的良好介質,但應考慮這樣一個事 實,超聲波探頭在水中的腐蝕速度通常比在有機溶劑中快5倍。

                                    探針的性能與尖端表面的粗糙度成比例地降低,直到達到顯著降低傳輸到液體中的能量水 平的點。 用砂紙或布擦拭尖端會延長輕微腐蝕的尖端的壽命。 可以給機械師嚴重腐蝕的 尖端,并明確指示僅去除受污染的區域。 超聲波探頭是一種微調的工具,非常類似于音樂 音叉。 從探頭末端去除過多的材料會縮短其長度,改變其共振頻率,并導致超聲發生器進 入過載狀態或發生故障。 因此,只能執行一次加工程序。 按照此步驟進行操作后,應按 如下所述檢查探頭,以確保探頭仍在Sonics&Materials,Inc.應用和質量參數指定的可接 受的頻率范圍內振動。

                                    要檢查探頭是否共振,請將電源上的振幅設置為100%(使用微尖時為40%)并觀察顯 示。 將探頭放在空氣中(液體外),瓦數讀數應小于15瓦(帶微尖時小于5瓦)。 如果 獲得更高的讀數,則應更換探針(微尖端)。

                                    為了解決多年來空化腐蝕的破壞性影響,已將大量涂層應用于超聲探頭以延長其預期壽 命。 不幸的是,他們持續了幾分鐘。 貼有藍寶石和陶瓷尖端的結果也很差。 它們很昂 貴,在幾分鐘之內破碎或分離。 因此,沒有防止氣蝕的保護措施。

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