La composition et le principe de fonctionnement des installations à ultrasons. Installation ultrasonique des processus de contrôle des ultrasons

Demander des pièces de lavage et des nœuds de diverses techniques, soudage matériaux différents. L'échographie est utilisée pour obtenir des suspensions, des aérosols liquides et des émulsions. Pour obtenir des émulsions, produites, par exemple, un mélangeur d'émulsifiant UGS-10 et d'autres appareils. Méthodes à base de réflexion vagues ultrasonores De la frontière de la section de deux environnements, utilisée dans les instruments d'hydrolyclalisation, de détection de défauts, de diagnostic médical, etc.

D'autres opportunités, il convient de noter que les ultrasons doivent être notés de traiter des matériaux fragiles solides sous la taille spécifiée. En particulier, un traitement par ultrasons dans la fabrication de pièces et de trous d'une forme complexe dans des produits tels que le verre, la céramique, le diamant, le germanium, le silicium, etc., le traitement de quelles autres méthodes est difficile.

L'utilisation d'ultrasons lors de la restauration des pièces usées réduit la porosité du métal de soudure et augmente sa résistance. De plus, le blocage des pièces allongées torsadées est réduit, comme les moteurs de vilebrequin.

Nettoyage ultrasonique des pièces

Les pièces de nettoyage à ultrasons sont utilisées avant la réparation, l'assemblage, la couleur, le chrome et d'autres opérations. Son utilisation particulièrement efficace pour les pièces de nettoyage ayant une forme complexe et des endroits difficiles à atteindre sous la forme de fentes étroites, de fentes, de petits trous, etc.

Communiqués de l'industrie grand nombre Installations pour nettoyage à ultrasonsdifférent caractéristiques constructives, salle de bain et puissance, telles que le transistor: Uzu-0,25 avec une puissance de sortie de 0,25 kW, UZG-10-1.6 d'une capacité de 1,6 kW, etc., Thyristor UZG-2-4 avec une puissance de sortie de 4 kW et UZG -1-10 / 22 d'une capacité de 10 kW. La fréquence de fonctionnement des installations est de 18 et 22 kHz.

Installation à ultrasons Uzu-0.25 est destiné à nettoyer de petites pièces. Il se compose d'un générateur à ultrasons et d'un bain à ultrasons.

Données techniques de l'installation ultrasonique UZU-0.25

    Fréquence réseau - 50 Hz

    Pouvoir consommé du réseau - pas plus de 0,45 kVA

    Fréquence travaillant - 18 kHz

    Puissance de puissance - 0.25 kW

    Dimensions domestiques du bain de travail - 200 x 168 mm à une profondeur de 158 mm

Sur le panneau avant du générateur à ultrasons, un commutateur à bascule est placé un générateur et une lampe qui signale la présence de tension d'alimentation.

Sur la paroi arrière du châssis de générateur sont les suivants: une cartouche de fusible et deux connecteurs de fiche, par lesquels le générateur est connecté à un bain à ultrasons et un réseau d'alimentation, une borne pour la mise à la terre du générateur.

Trois convertisseurs piézoélectriques par lots sont montés au fond du bain à ultrasons. L'emballage d'un convertisseur se compose de deux plaques piézoélectriques du matériau TST-19 (zirconate-titanate de plomb), de deux revêtements d'abaissement de fréquence et d'une tige d'acier inoxydable centrale, dont la tête est l'élément émetteur du convertisseur.

Le boîtier de bain est situé: le raccord, la grue de la grue avec l'inscription "Dzhal", la borne pour la mise à la terre du bain et le connecteur de bouchon pour se connecter au générateur.

La figure 1 montre le principal circuit électrique Installation ultrasonique UZU-0.25.

Figure. 1. Diagramme de circuit d'installation UZU-0,25 à ultrasons

La première étape fonctionne sur le transistor VT1 selon le schéma inductif retour et contour oscillatoire.

Oscillations électriques de fréquence à ultrasons 18 kHz survenant dans le générateur de spécification sont introduites à l'entrée d'amplificateur de puissance.

Un amplificateur pré-puissance consiste en deux étapes, dont l'une est collectée sur les transistors VT2, VT3, le second - sur les transistors VT4, VT5. Les deux étapes de la puissance de pré-amélioration sont assemblées selon un circuit de prise de série fonctionnant en mode de commutation. Le mode clé de fonctionnement des transistors vous permet d'obtenir une efficacité élevée avec une puissance suffisamment élevée.

Circuits des bases des transistors VT2, VT3. VT4, VT5 sont connectés à un enroulement continu activé et activé des transformateurs TV1 et TV2. Cela garantit l'exploitation à double sens des transistors, c'est-à-dire une autre inclusion.

Le décalage automatique de ces transistors est fourni par des résistances R3-R6 et C6, C7 et C10, C11 condenseurs inclus dans la chaîne de base de chaque transistor.

Une tension d'excitation variable est fournie à la base à travers des condensateurs C6, C7 et C10, C11, et le composant constant du courant de base, passant par les résistances R3-R6, crée une chute de tension sur eux qui assure une fermeture fiable et une ouverture de transistors. .

Quatrième étape - Amplificateur de puissance. Il se compose de trois cellules à deux temps sur les transistors VT6 - VT11 fonctionnant en mode de commutation. La tension du pré-amplificateur de la puissance est fournie à chaque transistor avec une enroulement séparée du transformateur de télévision et dans chaque cellule, ces tensions d'antiphases. Avec des cellules de transistor, une tension alternée est alimentée à trois enroulements de transformateur TV44, où la puissance est ajoutée.

Du transformateur de sortie, la tension est alimentée aux convertisseurs piézoélectriques AA1, Aa2iaaa.

Étant donné que les transistors fonctionnent en mode de commutation, la tension de sortie contenant des harmoniques a une forme rectangulaire. Pour mettre en surbrillance les premières harmoniques de la tension sur les convertisseurs à l'enroulement de sortie du transformateur TV4, une bobine L, dont l'inductance est calculée de manière à ce que sa propre capacité convertisseur, il s'agit d'un circuit oscillatoire configuré au 1er harmonique. de la tension. Cela vous permet d'obtenir une tension sinusoïdale sur la charge sans changer le mode de transistor en énergie.

L'installation de l'installation est effectuée à partir du réseau AC avec une tension de 220 V avec une fréquence de 50 Hz à l'aide d'un transformateur de puissance TV5, qui présente un enroulement primaire et trois secondaires, dont l'un sert à alimenter le générateur de spécification et Les deux autres servent à alimenter les étapes restantes.

L'alimentation du générateur de spécification est effectuée à partir du redresseur collecté par logiciel (diodes VD1 et VD2).

Les préhènes d'amplification d'alimentation sont effectuées à partir du redresseur collecté sur un schéma de chaussée (diodes VD3 - VD6). Le deuxième circuit de pont sur les diodes VD7 - VD10 alimente l'amplificateur de puissance.

En fonction de la nature de la pollution et des matériaux, sélectionnez Détergent. En l'absence d'un phosphate de trinitrium pour les pièces en acier de nettoyage, une soda calcinée de soda peut être utilisée.

Le temps de nettoyage dans un bain à ultrasons varie de 0,5 à 3 min. Température de détergent maximale admissible - 90 o C.

Avant de changer le fluide de lavage, le générateur doit être éteint, ne permettant pas le fonctionnement de convertisseurs sans fluide dans le bain.

Les pièces de nettoyage dans un bain à ultrasons sont effectuées dans la séquence suivante: le commutateur à bascule d'alimentation est réglé sur "OFF", la grue de vidange du bain - à la position "fermée", dans le bain à ultrasons est versé le milieu de nettoyage à un Niveau 120-130 mm, la fiche de câble d'alimentation est incluse dans le réseau de tension de sortie électrique 220 V

Installation de conduite: Inclure un commutateur à bascule sur la position "Activé", le voyant doit être contour et le son de fonctionnement du fluide de causité apparaît. L'apparition de la cavitation peut également être jugée par la formation des plus petites bulles mobiles sur des convertisseurs.

Après avoir testé l'installation, il doit être éteint du réseau, chargez des pièces polluées dans le bain et le traitement de la marche.

Installations à ultrasons destinées à traiter différentes pièces avec un puissant champ acoustique ultrasonique dans un milieu liquide. Les installations UZ4-1.6 / 0 et UZ4M-1.6 / 0 vous permettent de résoudre les problèmes de nettoyage fin des filtres de carburant et de systèmes d'huile hydraulique à partir de substances nagar, de substances résineuses, de produits de cokéros de pétrole, etc. Les filtres purifiés acquièrent réellement la deuxième vie. De plus, le traitement par ultrasons, ils peuvent être soumis à plusieurs reprises. Les installations sont également disponibles batterie faible Une série d'usow pour le traitement de surface de nettoyage et à ultrasons de différentes parties. Des processus de nettoyage à ultrasons sont nécessaires dans les industries électroniques, les industries de l'instrument, la technologie de l'aviation, de la fusée et de l'espace et où des technologies de haute technologie sont nécessaires.

Installations UZA 4-1,6-0 et UZ 4M-1,6-0

Nettoyage à ultrasons de divers filtres d'aéronefs de substances résineuses et de produits de cokéros.

À n'importe quel ultrasons installation technologique, y compris la composition de dispositifs multifonctionnels, la source d'énergie est incluse (le générateur) et le système oscillatoire à ultrasons.

Le système de traitement des vibrations UZ consiste en un convertisseur correspondant à l'élément et à l'outil de travail (émetteur).

Dans l'émetteur (élément actif) du système oscillatoire, l'énergie des oscillations électriques est convertie en énergie des oscillations élastiques de fréquence ultrasons et est créée par une force mécanique alternée.

L'élément de consignage du système (hub passif) transforme les vitesses et assure la coordination de la charge externe et de l'élément actif interne.

L'outil de travail crée un champ ultrasonique dans l'objet traité ou l'affecte directement.

La caractéristique la plus importante des systèmes oscillatoires est une fréquence résonante. Il est dû au fait que l'efficacité des processus technologiques est déterminée par l'amplitude des oscillations (valeurs de déplacement vibratoire) et les valeurs maximales des amplitudes sont obtenues lorsque le système oculaire est excité dans la fréquence de résonance. Les valeurs de fréquence de résonance des systèmes oscillatoires doivent être les limites des gammes résolues (pour les unités multifonctions des véhicules, il s'agit d'une fréquence de 22 ± 1,65 kHz).



L'attitude du système énergétique accumulé par l'énergie à l'énergie utilisée pour l'impact technologique pour chaque période d'oscillations est appelée volonté du système oscillant. La qualité détermine l'amplitude maximale d'oscillations sur la fréquence résonante et la nature de la dépendance de l'amplitude des oscillations de la fréquence (c'est-à-dire la largeur de la plage de fréquences).

Apparence Un système oscillatoire à ultrasons typique est illustré à la figure 2. Il se compose d'un convertisseur - 1, transformateur (hub) - 2, outils de travail - 3, supports - 4 et logement - 5.

Figure 2 - Système oscillant à deux ondes et répartition des amplitudes d'oscillations A et des contraintes mécaniques d'agissant F

La distribution de l'amplitude des oscillations A et des forces (contraintes mécaniques) F dans le système oscillant a la forme de vagues debout (sous réserve de la négligence des pertes et des radiations).

Comme on peut le voir à partir de la figure 2, il existe des avions dans lesquels des compensations et des contraintes mécaniques sont toujours zéro. Ces avions s'appellent Nodal. Les avions dans lesquels des déplacements et des tensions sont minimes appelés Poams. Les valeurs maximales des déplacements (amplitudes) sont toujours adaptées à des valeurs minimales de contraintes mécaniques et inversement. Les distances entre deux plans nodaux adjacents ou les faisceaux sont toujours égaux à la moitié de la longueur d'onde.

Dans le système oscillatoire, il existe toujours des composés garantissant la connexion acoustique et mécanique de ses éléments. Cependant, les connexions peuvent être incercées si vous devez modifier l'outil de travail, le composé est effectué par fileté.

Le système oscillant ainsi que le boîtier, les dispositifs d'alimentation en tension d'alimentation et les trous de ventilation sont généralement effectués sous forme de nœud distinct. À l'avenir, utiliser le système oscillatoire à ultrasons, nous allons parler de tout le nœud dans son ensemble.

Utilisé dans des appareils technologiques ultrasons multifonctionnels, le système oscillant doit respecter un certain nombre d'exigences communes.

1) travailler dans une plage de fréquences donnée;

2) travailler avec tous les possibles pendant processus technologique changements de charge;

3) fournir l'amplitude de l'intensité de rayonnement ou des fluctuations nécessaire;

4) avoir la plus haute efficacité possible;

5) Les parties du système oscillatoire, en contact avec les substances traitées doivent avoir une cavitation et une résistance chimique;

6) avoir une fixation rigide dans le cas;

7) doit avoir des dimensions et du poids minimes;

8) Les exigences de sécurité doivent être effectuées.

Le système oscillatoire à ultrasons illustré à la figure 2 est deux systèmes oscillat d'une demi-onde. En elle, le convertisseur a une taille résonante égale à la moitié de la longueur d'onde des oscillations dans le matériau du convertisseur. Pour augmenter l'amplitude des fluctuations et faire correspondre le convertisseur avec le milieu traité, un moyeu est utilisé avec une taille de résonance correspondant à la moitié de la longueur d'onde des oscillations dans le matériau de concentrateur.

Si le système oscillant illustré à la figure 2 est en acier (la vitesse de propagation des oscillations d'oscillations en acier plus de 5000 m / s), puis sa taille longitudinale totale correspond à L \u003d C2P / W ~ 23 cm.

Pour répondre aux exigences en matière de compacité élevée et de faible poids, des systèmes oscillat à semi-ondes sont utilisés, constitués d'un convertisseur quart d'onde et d'un hub. Ces systèmes oscillatoires sont montrés schématiquement à la figure 3. Les désignations des éléments du système oscillant correspondent à la notation de la figure 3.

Figure 3 - Système oscillant à deux ondes

Dans ce cas, il est possible de fournir la taille longitudinale minimale possible et la masse du système oscillant à ultrasons, ainsi que de réduire le nombre de connexions mécaniques.

L'inconvénient d'un tel système oscillatoire est le composé du convertisseur avec un moyeu dans le plan des plus grandes contraintes mécaniques. Cependant, cette carence peut être partiellement éliminée en compensant l'élément actif du convertisseur du point de contraintes actives maximales.

Application d'appareils à ultrasons

Ultrason puissante est un moyen unique de stimuler les processus physico-chimiques stimulant. Fluctuations ultrasons dans une fréquence de 20 000 à 60 000 hertz et intensité de plus de 0,1 W. / Sq. Cm. Peut causer des changements irréversibles dans l'environnement de distribution. Cette prédéterminée l'opportunité utilisation pratique Ultrasons puissante dans les zones suivantes.

Procédés technologiques: recyclage des matières premières minérales, d'enrichissement et de procédés d'hydrométallurgie minerai de métaux, etc.

Huile I. industrie du gaz: Récupération puits de pétrole, extraction de l'huile visqueuse, procédés de séparation dans le système de sable - Huile sévère, une augmentation de la procession liquide de produits pétroliers lourds, etc.

Métallurgie et ingénierie: raffinage de fond en métal, broyage de la structure du lingot / coulée, traitement de la surface métallique pour durcir et éliminer les contraintes internes, nettoyant les surfaces externes et les cavités internes des pièces de machine, etc.

Technologies chimiques et biochimiques: extraction, sorption, filtrage, séchage, émulsifiant, obtention de suspensions, mélange, dispersion, dissolution, flottation, dégazage, évaporation, coagulation, coalescence, processus de polymérisation et de dépolymérisation, obtention de nanomatériaux, etc.

Énergie: combustion de liquide et carburant solide, Préparation d'émulsions de carburant, de production de biocarburants, etc.

Agriculture, alimentation et lumière de la lumière: procédés de germination des semences et de la croissance des plantes, préparation d'additifs alimentaires, technologie de confiserie, préparation de boissons alcoolisées et non alcoolisées, etc.

Ferme municipale: Récupération des puits d'eau, préparation d'eau potable, retrait des dépôts des murs internes Échangeurs de chaleur etc.

Protection de l'environnement: nettoyage eaux uséescontaminé avec des produits pétroliers, métaux lourds, composés organiques résistants, nettoyage des sols contaminés, nettoyage des flux de gaz industriels, etc.

Recyclage des matières premières secondaires: Toolbanisation en caoutchouc, nettoyage de l'échelle métallurgique de la pollution de l'huile, etc.



Propriétaires de brevets RU 2286216:

L'invention concerne des dispositifs de purification ultrasonore et de suspensions de traitement dans des champs acoustiques puissants, en particulier pour la dissolution, l'émulsification, la dispersion, ainsi que pour obtenir et transmettre des oscillations mécaniques à l'aide de l'effet de magnétostriction. L'installation contient un transducteur de magnétostriction à tige à ultrasons, une chambre de travail, fabriquée sous la forme d'un tuyau cylindrique en métal et un guide d'ondes acoustique qui émettant l'extrémité est attaché hermétiquement à la partie inférieure du tuyau cylindrique au moyen d'une bague d'étanchéité élastique et l'extrémité de réception de ce guide d'ondes est connectée acoustiquement de manière rigide à la surface d'émission du convertisseur à ultrasons de la tige. En outre, introduisait un émetteur magnétostrictif annulaire, dont le noyau magnétique est de manière acoustique rigide de manière rigide sur le tuyau de la chambre de travail. L'unité à ultrasons forme un champ acoustique à deux fréquences dans le milieu liquide traité, ce qui garantit une augmentation de l'intensification du processus technologique sans réduire la qualité du produit final. 3 Z.P. F-mensonges, 1 YL.

L'invention concerne des dispositifs de purification ultrasonore et de suspensions de traitement dans des champs acoustiques puissants, en particulier pour la dissolution, l'émulsification, la dispersion, ainsi que pour obtenir et transmettre des oscillations mécaniques à l'aide de l'effet de magnétostriction.

Dispositif destiné à administrer des oscillations ultrasonores à liquide (brevet de, n ° 3815925, 08 en 3/12, 1989) au moyen d'un capteur à ultrasons, qui est un cône émetteur sonore utilisant une bride isolante hermétiquement est fixé dans la zone inférieure à l'intérieur de la zone inférieure à l'intérieur de la zone inférieure à l'intérieur du Bain avec liquide.

Le plus proche décision technique La proposition est une installation ultrasonique du type de UZBD-6 (A.V. Donskaya, Okkeller, S.Krath "Installations électrotechnologies ultrasons", Leningrad: Energoidat, 1982, P.169), contenant un convertisseur à ultrasons à tige, une chambre de travail, fabriquée Sous la forme d'un tuyau cylindrique en métal et du guide d'ondes acoustiques, l'extrémité émettrice est attachée hermétiquement à la partie inférieure du tuyau cylindrique au moyen d'une bague d'étanchéité élastique, et l'extrémité réceptrice de ce guide d'ondes est connectée acoustiquement à la surface émettrice du convertisseur à ultrasons de la tige.

L'inconvénient des installations ultrasons connues connues est que la chambre de travail présente une source unique d'oscillations à ultrasons, qui sont transmises à celle du convertisseur magnétostricatif à travers l'extrémité de guide d'ondes, les propriétés mécaniques et les paramètres acoustiques qui déterminent le maximum admissible intensité de rayonnement. Souvent, l'intensité résultante du rayonnement des fluctuations ultrasons ne peut satisfaire aux exigences du processus technologique concernant la qualité du produit final, ce qui permet d'étendre le temps de traitement du milieu liquide à ultrasons et conduit à une diminution de l'intensité du processus.

Ainsi, l'échographie, l'analogue et le prototype de l'invention revendiquée, identifiés lors de la recherche de brevet de l'invention revendiquée, ne garantissent pas la réalisation du résultat technique conclu dans l'augmentation de l'intensification du processus technologique sans réduire la qualité du produit final.

La présente invention résout la tâche de créer une installation à ultrasons, dont la réalisation garantit la réalisation d'un résultat technique, qui consiste à augmenter l'intensification du processus technologique sans réduire la qualité du produit final.

L'essence de l'invention est que dans une installation à ultrasons contenant un transducteur à ultrasons à tige, une chambre de travail faite sous la forme d'un tuyau cylindrique métallique et d'un guide d'ondes acoustique, émettant l'extrémité dont l'extrémité est attachée hermétiquement à la partie inférieure du Tuyau cylindrique au moyen d'une bague d'étanchéité élastique et l'extrémité réceptrice de ce guide d'ondes acousticlidement connectée à la surface d'émettrice du convertisseur à ultrasons à tige, un émetteur magnétostrictif est également introduit, dont le noyau magnétique est acoustiquement rigidement sur le tuyau. de la chambre de travail. De plus, la bague d'étanchéité élastique est fixée sur l'extrémité rayonnante du guide d'ondes dans la zone de l'assemblage de décalage. Dans ce cas, l'extrémité inférieure de la pipeline magnétique de l'émetteur annulaire est située dans un plan avec l'extrémité émettrice du guide d'ondes acoustiques. De plus, la surface de l'extrémité émettrice du guide d'ondes acoustiques est rendu concave, sphérique, avec un rayon d'une sphère égale à la moitié de la longueur de la pipeline magnétique de l'émetteur de magnétostriction annulaire.

Le résultat technique est atteint comme suit. Le convertisseur de tiges à ultrasons est une source d'oscillations à ultrasons assurant les paramètres nécessaires du champ acoustique dans la chambre de travail de l'installation pour effectuer le processus technologique, ce qui garantit l'intensification et la qualité du produit final. Le guide d'ondes acoustiques, dont l'extrémité émettrice est attachée hermétiquement à la partie inférieure du tuyau cylindrique et l'extrémité de réception de ce guide d'ondes est connectée acoustiquement à la surface de l'émetteur du convertisseur à ultrasons de la tige, garantit le transfert d'oscillations à ultrasons à la milieu liquide pouvant être traité de la chambre de travail. Dans ce cas, l'étanchéité et la mobilité du composé sont assurées en raison du fait que le guide d'ondes a une extrémité rayonnante de la partie inférieure du tuyau de la chambre de travail au moyen d'une bague d'étanchéité élastique. La mobilité de la connexion offre la possibilité de transmettre des oscillations mécaniques du convertisseur à travers le guide d'ondes dans la chambre de travail, dans l'environnement transformé du liquide, la possibilité d'effectuer le processus technologique et, par conséquent, d'obtenir le résultat technique souhaité.

De plus, dans l'installation revendiquée, la bague d'étanchéité élastique est fixée sur l'extrémité rayonnante du guide d'ondes dans la zone de l'ensemble de décalage, contrairement au prototype, dans lequel elle est installée dans la zone de profondeur de déplacement. En conséquence, dans une installation de prototype, l'anneau d'étanchéité amuse les oscillations et réduit la qualité du système vibratoire et réduit donc l'intensité du processus technologique. Dans l'installation revendiquée, la bague d'étanchéité est installée dans la zone de l'ensemble de décalage, de sorte qu'il n'affecte pas le système vibratoire. Cela vous permet de sauter sur un guide d'ondes plus de puissance par rapport au prototype et augmentez ainsi l'intensité du rayonnement, par conséquent pour intensifier le processus sans réduire la qualité du produit final. De plus, étant donné dans l'installation revendiquée, la bague d'étanchéité est définie dans la zone du nœud, c'est-à-dire Dans la zone de déformation zéro de la zone, il ne détruit pas les oscillations, conserve la mobilité de l'extrémité rayonnante du guide d'ondes avec partie basse Tuyaux de la chambre de travail, qui vous permet de maintenir l'intensité du rayonnement. Dans le prototype, la bague d'étanchéité est installée dans la zone de déformations maximales du guide d'ondes. Par conséquent, la bague est progressivement effondrée à partir d'oscillations, ce qui réduit progressivement l'intensité du rayonnement, puis perturbe l'étanchéité du composé et perturbe l'installation.

L'utilisation d'un émetteur magnifique magnétostrictif vous permet de réaliser une grande capacité de transformation et d'une zone de radiation significative (A.V. Donskaya, Okkeller, S. Kratsysh "Installations d'électrotechnologie à ultrasons", Leningrad: Energoiisdat, 1982, p.34), et par conséquent, Intensification du processus technologique sans réduire la qualité du produit final.

Étant donné que le tuyau est rendu cylindrique et l'émetteur magnétostrictif introduit dans l'installation est effectué par la bague, il est possible d'appuyer sur la pipeline magnétique sur la surface extérieure du tuyau. Lorsque la tension d'alimentation est appliquée sur l'enroulement de l'aimantation dans les plaques, un ennemi magnétique se produit, ce qui entraîne une déformation de la plaque de cycle du pipeline magnétique dans la direction radiale. Dans ce cas, en raison du fait que le tuyau est fait métallique et que le cureau magnétique est pressé de manière acoustique sur le tuyau, la déformation des plaques de cycle de la pipeline magnétique est transformée en oscillations radiales de la paroi du tuyau. En conséquence, les oscillations électriques du générateur passionnant de l'émetteur magnétostrictif à anneau sont converties en oscillations mécaniques radiales de plaques de magnétostriction et dues au composé acoustiquement dur du plan de rayonnement de la pipeline magnétique avec la surface du tuyau, la mécanique Les oscillations sont transmises à travers les murs de tuyaux dans le milieu liquide traité. Dans ce cas, la source d'oscillations acoustiques dans le milieu liquide traité est la paroi interne du tuyau cylindrique de la chambre de travail. En conséquence, un champ acoustique avec une seconde fréquence de résonance est formé dans l'installation déclarée dans le milieu liquide traité. Dans le même temps, l'introduction d'un émetteur magnétostrictif annulaire dans l'installation revendiquée augmente par rapport au prototype de la surface de rayonnement: la surface émettrice du guide d'ondes et une partie de la paroi interne de la chambre de travail, sur la surface extérieure dont la L'émetteur de magnétostriction de l'anneau est enfoncé. L'augmentation de la surface de la surface rayonnante augmente l'intensité du champ acoustique dans la chambre de travail et permet donc de l'intensifier le processus sans réduire la qualité du produit final.

L'emplacement de l'extrémité inférieure de la pipeline magnétique de l'émetteur annulaire dans un plan avec l'extrémité émettrice du guide d'onde acoustique est option optimaleÉtant donné que le placement de celui-ci en dessous de l'extrémité émettrice du guide d'ondes conduit à la formation d'une zone morte (stagnante) pour un convertisseur annulaire (émetteur d'anneau). Le placement de l'extrémité inférieure du pipeline magnétique émetteur annulaire au-dessus de l'extrémité émettrice du guide d'ondes réduit l'efficacité du convertisseur de l'anneau. Les deux variantes entraînent une diminution de l'intensité de l'effet du champ acoustique total sur le milieu liquide transformé et, par conséquent, à une diminution de l'intensification du processus technologique.

Étant donné que la surface rayonnante de l'émetteur magnétostrictif à anneau est une paroi cylindrique, la mise au point de l'énergie sonore se produit, c'est-à-dire La concentration du champ acoustique est créée le long de la ligne axiale du tuyau, à laquelle est enfoncée le noyau magnétique du radiateur. Étant donné que le convertisseur à ultrasons central a une surface rayonnante sous la forme d'une sphère concave, cette surface émettrice se concentre également sur l'énergie sonore, mais près du point situé sur la ligne axiale du tuyau. Ainsi, à diverses longueurs focales, les deux surfaces rayonnantes coïncident, concentrant une énergie acoustique puissante dans un faible volume de la chambre de travail. Étant donné que l'extrémité inférieure du pipeline magnétique émetteur de l'anneau est située dans un plan avec l'extrémité émettrice d'un guide d'ondes acoustique, dans laquelle une sphère concave est remplacée par un rayon égal à la moitié de la longueur du pipeline magnétique de l'émetteur magnétostrictif de l'anneau, le Point de focalisation de l'énergie acoustique réside au milieu de la ligne axiale du tuyau, c'est-à-dire Au centre de la chambre de travail de l'installation, une puissante énergie acoustique est concentrée dans un petit volume («ultrasons» (petite encyclopédie », le principal éd. I.p.gulanina, m.: Encyclopédie soviétique, 1979, p.367-370). Dans le domaine de la mise au point des énergies acoustiques des deux surfaces rayonnantes, l'intensité de l'effet du champ acoustique sur le milieu liquide traitée est des centaines de fois plus élevées que dans d'autres zones de la chambre. Un volume local avec une intensité d'exposition de champ puissante est créée. En raison de la puissante intensité de l'influence locale, des matériaux même difficiles sont détruits. En outre, dans ce cas, des ultrasons puissantes sont attribués aux murs, qui protège les murs de la chambre de la destruction et de la pollution du matériau traité par la destruction du produit des murs. Ainsi, la surface de l'extrémité rayonnante du guide d'ondes acoustiques concave, sphérique, avec un rayon de sphère égale à la moitié de la longueur de la pipeline magnétique de l'émetteur magnétostrictif, augmente l'effet de l'exposition au champ acoustique sur le liquide pouvant être traquable. moyen, et assure donc l'intensification du processus technologique sans réduire la qualité du produit final.

Comme indiqué ci-dessus, dans l'installation déclarée dans le milieu liquide traité, un champ acoustique à deux fréquences de résonance est formé. La première fréquence de résonance est déterminée par la fréquence de résonance du convertisseur de magnétostriction de tige, la fréquence de seconde résonance de l'émetteur magnétostrictif annulaire, pressée sur le tuyau de la chambre de travail. La fréquence de résonance de l'émetteur magnétostrictif annulaire est déterminée à partir de l'expression LCP \u003d λ \u003d C / Freve, où LCP est la longueur de la ligne médiane de la pipeline magnétique du radiateur, λ est la longueur de l'onde dans le matériau du pipeline magnétique , C est la vitesse des oscillations élastiques dans le matériau de pipeline magnétique, la fréquence de résonance de l'émetteur (A. V.Donskaya, Okkeller, S.Krath "Installations électrotechnologiques à ultrasons", Leningrad: Energoiisdat, 1982, P.25). En d'autres termes, la deuxième fréquence de résonance de l'installation est déterminée par la longueur de la ligne médiane de la pipeline magnétique annulaire, qui est à son tour due au diamètre extérieur du tuyau de la chambre de travail: plus la ligne moyenne de la Pipeline magnétique, plus la deuxième fréquence de résonance de l'installation.

La présence de deux fréquences de résonance dans l'installation revendiquée vous permet d'intensifier le processus technologique sans réduire la qualité du produit final. Ceci est expliqué comme suit.

Lorsqu'il est exposé au champ acoustique dans le milieu liquide traité, des flux acoustiques se produisent - des flux vortex fixes de fluide résultant du champ sonore inhomogène libre. Dans l'installation revendiquée dans le milieu liquide traité, deux types d'ondes acoustiques sont formées, chacune avec sa fréquence de résonance: une onde cylindrique s'applique radialement de la surface interne du tuyau (chambre de travail) et l'onage plat se propage le long de la chambre de travail. de bas en haut. La présence de deux fréquences de résonance améliore l'effet sur le milieu liquide transformé de flux acoustiques, car sur chaque fréquence de résonance, leurs flux acoustiques sont formés, ce qui mélange intensément le liquide. Cela entraîne également une augmentation de la turbulence des flux acoustiques et d'une agitation encore plus intense du fluide traité, qui augmente l'intensité de l'effet du champ acoustique sur le milieu liquide traité. En conséquence, le processus technologique est intensifié sans réduire la qualité du produit final.

De plus, sous l'influence du champ acoustique dans le milieu liquide transformé, la cavitation se produit - la formation de pauses du milieu liquide où se produit la chute de la pression locale. À la suite d'une cavitation, des bulles de cavitation de gaz de vapeur sont formées. Si le champ acoustique est faible, des bulles résonnent, pulsées dans le champ. Si le champ acoustique est fort, une bulle à travers la période d'onde sonore (le cas idéal) slams, car elle tombe dans la zone de la haute pression générée par ce champ. Slashing, les bulles génèrent des perturbations hydrodynamiques fortes dans un milieu liquide et un rayonnement intense d'ondes acoustiques et provoquent la destruction de corps solides, bordant le liquide de cavitation. Dans l'installation revendiquée, le champ acoustique est plus puissant par rapport au champ acoustique de l'installation de prototypes, qui s'explique par la présence de deux fréquences de résonance. En conséquence, dans l'installation revendiquée, la probabilité de bulles de cavitation est plus élevée, ce qui améliore les effets de la cavitation et augmente l'intensité de l'effet du champ acoustique sur le milieu liquide pouvant être traitée, garantit donc l'intensification du processus technologique sans réduire la qualité du produit final.

Plus la fréquence résonante du champ acoustique est plus basse, la plus grande bulle, car la période de fréquence basse est grande et que les bulles ont le temps de croître. La bulle de vie à la cavitation est une période de fréquence. Marcher, la bulle crée une pression puissante. Plus la bulle, surtout haute pression Il est créé quand il slams. Dans l'installation par ultrasons déclarée, grâce au sondage à deux fréquences du fluide traité, les bulles de cavitation diffèrent de la taille: plus grande que l'effet sur le milieu de fréquence liquide et la petite fréquence élevée. Lorsque des surfaces de nettoyage ou lors du traitement d'une suspension, de petites bulles pénètrent dans des fissures et des cavités de particules solides et, de claquer, de former des effets micogéniques, affaiblissant l'intégrité de la particule solide de l'intérieur. Des bulles plus grandes, la claquage, provoquent la formation de nouveaux microfissures dans des particules solides, même des relâchement des connexions mécaniques en eux. Les particules solides sont détruites.

En émulsification, dissolution et mélange, de grandes bulles détruisent les liaisons intermoléculaires dans les composants du mélange futur, raccourcir les chaînes et les conditions de forme des petites bulles pour une destruction supplémentaire des liens intermoléculaires. En conséquence, l'intensification du processus technologique augmente sans réduire la qualité du produit final.

De plus, dans l'installation revendiquée, à la suite de l'interaction des ondes acoustiques avec différentes fréquences de résonance dans le milieu liquide traitée, il y a des battements causés par la superposition de deux fréquences (principe des superpositions), qui provoquent une forte augmentation instantanée. dans l'amplitude de la pression acoustique. À de tels moments, le pouvoir de l'impact de l'onde acoustique peut dépasser plusieurs fois la puissance spécifique de l'installation, qui intensifie le processus technologique et non seulement ne diminue pas, mais améliore la qualité du produit final. De plus, la forte augmentation des amplitudes de la pression acoustique facilite la fourniture de germes de cavitation dans la zone de cavitation; La cavitation augmente. Bulles de cavitation, formant dans les pores, irrégularités, les fissures de la surface du corps solide, qui sont en suspension, forment des flux acoustiques locaux mélangés de manière intensive avec du liquide dans tous les microvipos, ce qui vous permet également d'intensifier le processus technologique sans réduire la qualité du produit final.

Ainsi, il découle de ce qui précède que l'installation par ultrasons déclarée, en raison de la possibilité de former un champ acoustique à deux fréquences dans le milieu liquide pouvant être traitée, lors de la mise en œuvre assure la réalisation d'un résultat technique dans l'augmentation de l'intensification du processus technologique sans réduire La qualité du produit final: les résultats des surfaces de nettoyage, la dispersion de composants solides dans le liquide, le processus d'émulsification, en remuant et dissolvant les composants du milieu liquide.

Le dessin montre l'installation d'ultrasons indiquée. L'installation à ultrasons contient un convertisseur de magnétostriction de tige à ultrasons 1 avec une surface rayonnante 2, un guide d'ondes acoustique 3, une chambre de travail 4, un tuyau magnétique 5 de l'émetteur d'émetteur de magnétostriction annulaire 6, une bague d'étanchéité élastique 7, le talon 8. La race de circuit magnétique. 5 fournit des trous 9 pour effectuer une excitation d'enroulement (non représentée). La chambre de travail 4 est faite sous la forme d'un métal, tel que l'acier, le tuyau cylindrique. Dans le mode de réalisation de l'installation, le guide d'ondes 3 est fabriqué sous la forme d'un cône tronqué dans lequel l'extrémité élastique 10 au moyen d'une bague d'étanchéité élastique 7 est étroitement attachée au fond du tuyau de la chambre de travail 4, et L'extrémité de réception 11 via l'axial est reliée par le talon 8 avec la surface de rayonnement 2 du convertisseur 1. Tuyau magnétique 5 fabriqué sous la forme d'un emballage de plaques de magnétostriction ayant une forme d'anneaux et pressé acoustiquement sur le tuyau de la Chambre de travail 4; De plus, le tuyau magnétique 5 est équipé d'une excitation enroulement (non représentée).

La bague d'étanchéité élastique 7 est fixée à l'extrémité rayonnante de 10 guide d'ondes 3 dans la zone du nœud de déplacement. Dans ce cas, l'extrémité inférieure de la pipeline magnétique 5 de l'émetteur annulaire 6 est située dans un plan avec l'extrémité émettrice 10 du guide d'ondes acoustique 3. et la surface de l'extrémité émettrice 10 du guide d'onde acoustique 3 est concave, Sphérique, avec un rayon d'une sphère égale à la moitié de la pipeline magnétique d'émetteur de magnétostriction à 5 anneaux 6.

En tant que convertisseur de tige à ultrasons, par exemple, un type de transducteur de magnétostriction ultrasonique PMS-15A-18 (BT3.836.001 TU) ou PMS-15-22 9Syuit.671.119,101.003) peut être utilisé. Si le processus technologique nécessite des fréquences plus élevées: 44 kHz, 66 kHz, etc., puis le convertisseur de tiges est effectué sur la base de la piézocéramique.

Le tuyau magnétique 5 peut être constitué de matériau avec une figueur négative, telle que le nickel.

L'installation à ultrasons fonctionne comme suit. Tension d'alimentation sur l'excitation de l'excitation du convertisseur 1 et l'émetteur de magnétostriction annulaire 6. La chambre de travail 4 est remplie de milieu liquide traité 12, par exemple, pour effectuer la dissolution, l'émulsification, la dispersion ou le remplir dans un milieu liquide dans quelles pièces pour nettoyer les surfaces sont placées. Après avoir fourni la tension d'alimentation dans la chambre de travail 4 dans le milieu liquide 12, un champ acoustique à deux fréquences de résonance est formé.

Sous l'influence du champ acoustique formable à deux fréquences dans le milieu traité 12, les flux acoustiques se produisent et la cavitation. Dans le même temps, comme indiqué ci-dessus, les bulles de cavitation diffèrent de la taille: plus grande que l'effet sur le milieu liquide basse fréquence et la petite fréquence élevée.

Dans un milieu liquide cauvaise, par exemple, dans des surfaces de dispersion ou de nettoyage, de petites bulles pénètrent dans les fissures et les cavités du composant solide du mélange et, claquant, forment des effets de microchny, affaiblissant l'intégrité de la particule solide de l'intérieur. Des bulles plus grandes, claqueuses, divisez une particule affaiblie de l'intérieur en petites fractions.

En outre, à la suite de l'interaction des ondes acoustiques avec des fréquences de résonance différentes, des battements proviennent d'une augmentation nettement instantanée de l'amplitude de la pression acoustique (à la grève acoustique), ce qui conduit à une destruction encore plus intensive des couches sur la surface purifiée et à un meulage encore plus grand de fractions solides dans le milieu transformé du liquide lors de la réception d'une suspension. Dans le même temps, la présence de deux fréquences de résonance améliore la turbulence des flux acoustiques, ce qui contribue à une agitation plus intensive du milieu liquide traité et une destruction plus intensive de particules solides à la surface de la pièce et en suspension.

Avec émulsification et dissolution, de grandes bulles de cavitation détruisent des liaisons intermoléculaires dans les composants du mélange futur, raccourcissant les chaînes et les conditions de forme pour les petites bulles de cavitation pour une destruction supplémentaire des liaisons intermoléculaires. Vague acoustique à impact et augmentation de la turbulence des flux acoustiques, qui sont les résultats d'un sondage à deux fréquences du milieu liquide traité, détruisent également les liaisons intermoléculaires et intensifier le processus de mélange du milieu.

À la suite de l'impact articulaire des facteurs énumérés ci-dessus sur le milieu liquide pouvant être traité, le processus technologique effectué est intensifié sans réduire la qualité du produit final. Comme les tests ont montré, par rapport au prototype, la puissance spécifique du convertisseur réclamé est deux fois plus élevée.

Pour améliorer l'impact de la cavitation dans l'installation, une pression statique accrue peut être mise en place, qui peut être mise en œuvre de la même manière au prototype (A.V. Donovskaya, Okkeller, S.Kratsh "Installations électrotechnologies à ultrasons", Leningrad: Energoiisdat, 1982, P.169) : Le système de pipelines associé au volume interne de la chambre de travail; cylindre d'air comprimé; Vanne de sécurité et jauge de pression. Dans ce cas, la chambre de travail doit être équipée d'un couvercle hermétique.

1. Installation à ultrasons contenant un convertisseur à ultrasons à tige, une chambre de travail, fabriquée sous la forme d'un tuyau cylindrique en métal et un guide d'ondes acoustique qui émettant l'extrémité est attaché hermétiquement au fond du tuyau cylindrique au moyen d'une étanchéité élastique anneau, et l'extrémité réceptrice de ce guide d'ondes est connectée acoustiquement rigidement à la surface de rayonnement. Le transducteur à ultrasons de la tige, caractérisé en ce que l'installation introduite en outre un émetteur magnétostrictif annulaire, dont le noyau magnétique est de manière acoustique rigidement pousée au tuyau du travail. chambre.

2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la bague d'étanchéité élastique est fixée sur l'extrémité rayonnante du guide d'ondes dans la zone du nœud de déplacement.

3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'extrémité inférieure de la pipeline magnétique de l'émetteur annulaire est située dans un plan avec l'extrémité émettrice du guide d'ondes acoustique.

4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que la surface de l'extrémité émettrice du guide d'ondes acoustique est rendu concave, sphérique, avec un rayon de sphère égal à la moitié de la longueur de la pipeline magnétique de l'émetteur de magnétostriction annulaire.

La base de cette méthode de traitement est un impact mécanique sur le matériau. Il s'appelle ultrasonique car la fréquence des grèves correspond à la gamme de sons non sèches (F \u003d 6-10 5 kHz).


Les ondes sonores sont des oscillations élastiques mécaniques qui ne peuvent être distribuées que dans un milieu élastique.


Lorsque l'onde sonore est propagée dans un milieu élastique, les particules matérielles font des oscillations élastiques près de leurs positions à une vitesse appelée oscillatoire.


La condensation et la décharge du milieu dans l'onde longitudinale se caractérisent par une pression acoustique excessive et soi-disant.


La vitesse de propagation de l'onde sonore dépend de la densité du milieu dans lequel elle se déplace. Lorsqu'il est distribué dans le milieu matériel, la onde sonore transfère de l'énergie pouvant être utilisée dans des processus technologiques.


Avantages du traitement des ultrasons:


La possibilité d'obtenir de l'énergie acoustique par diverses techniques techniques;


Une large gamme d'utilisations à ultrasons (de traitement dimensionnel au soudage, à la soudure, etc.);


Automatisation facile et opération;


Désavantages:


Augmentation de la valeur de l'énergie acoustique par rapport à d'autres types d'énergie;


La nécessité de fabriquer des générateurs d'oscillation à ultrasons;


La nécessité de fabriquer des outils spéciaux avec des propriétés et une forme spéciales.


Les oscillations à ultrasons sont accompagnées d'un certain nombre d'effets pouvant être utilisés comme base pour développer divers processus:


Cavitation, c'est-à-dire une éducation dans des bulles liquides et une période d'entre eux.


Dans ce cas, une grande pression instantanée locale se produit, atteignant 10 8 N / m2;


L'absorption d'oscillations ultrasoniques par substance dans lesquelles une partie de l'énergie se transforme en thermique et est consacrée à la modification de la structure de la substance.


Ces effets sont utilisés pour:


Séparation des molécules et des particules de différentes masses dans des suspensions inhomogènes;


Coagulation (agrandir) des particules;


Dispersion (écrasement) de substance et le mélange avec d'autres;


Le dégazage de liquides ou de fondus en raison de la formation de bulles pop-up de grandes tailles.

1.1. Éléments d'échographie des installations


Toute installation à ultrasons (UZA) comprend trois éléments principaux:


Source d'oscillations ultrasoniques;


Transformateur de vitesse acoustique (hub);


Détails de fixation.


Les sources d'oscillations à ultrasons (étroites) peuvent être de deux types - mécaniques et électriques.


Énergie mécanique construite mécanique, par exemple la vitesse du fluide ou du gaz. Ceux-ci incluent des sirènes ou des sifflets ultrasons.


Les sources électriques d'étroite convertissent de l'énergie électrique en oscillations élastiques mécaniques de la fréquence correspondante. Les convertisseurs sont électrodynamiques, magnétostriction et piézoélectriques.


Les convertisseurs magnitrictionnel et piézoélectrique ont reçu la plus grande répartition.


Le principe d'action des convertisseurs de magnétostriction est basé sur un effet de magnétostriction longitudinal, qui se manifeste en changeant la longueur du corps métallique des matériaux ferromagnétiques (sans changer son volume) sous l'action d'un champ magnétique.


L'effet magnétostricatif de divers matériaux est varié. Nickel et Permanyur (alliage de fer avec cobalt) ont une magnétostriction élevée.


L'emballage magnétostrictif transducteur est un noyau de plaques minces, qui contient une enroulement pour une excitation d'un champ électromagnétique alternatif de haute fréquence.


Le principe d'action des convertisseurs piézoélectriques repose sur la capacité de certaines substances à modifier ses dimensions géométriques (épaisseur et volume) dans le champ électrique. Effet piézoélectrique corde. Si la plaque est faite de matériau piézotéter pour exposer les déformations de compression ou d'étirement, les charges électriques apparaissent à ses faces. Si un élément piézoélectrique est placé dans une variable champ électriquealors il se déformera, passionnant dans environnement Oscillations ultrasoniques. La plaque oscillante du matériau piézoélectrique est un convertisseur électromécanique.


Piézoélements basés sur le titane baryum, le plomb zirconata-titane obtenu.


Les transformateurs acoustiques de vitesse (concentrateurs d'oscillations élastiques longitudinales) peuvent avoir différentes formes (Fig. 1.1).



Figure. 1.1. Formes de concentrateurs


Ils servent à harmoniser les paramètres du convertisseur avec une charge, pour fixer le système oscillatoire et les oscillations ultrasoniques d'entrée dans la zone du matériau étant traitées. Ces dispositifs sont des tiges de différentes sections, en matériaux de résistance à la corrosion et à la cavitation, résistance à la chaleur, résistance aux médias agressifs.

1.2. Utilisation technologique d'oscillations à ultrasons


Dans l'échographie de l'industrie, trois directions principales sont utilisées: l'impact de la puissance sur le contrôle du matériau, de l'intensification et du contrôle ultrasonore des processus.


Impact de la puissance


Il est appliqué pour traitement mécanique alliages solides et supertérieuses, obtenant des émulsions résistantes, etc.


Deux types de traitement par ultrasons dans des fréquences caractéristiques de 16 à 30 kHz sont le plus souvent utilisés:


Traitement dimensionnel sur des machines à l'aide d'outils;


Nettoyage dans les bains avec milieu liquide.


Le principal mécanisme de travail de la machine à ultrasons est un nœud acoustique (Fig. 1.2). Il est destiné à amener l'outil de travail dans un mouvement oscillatoire. Le nœud acoustique est alimenté par le générateur d'oscillation électrique (généralement la lampe) à laquelle l'enroulement 2 est connecté.


L'élément principal du nœud acoustique est l'émetteur de puissance magnétostrictif (ou piézoélectrique) d'oscillations électriques dans l'énergie des oscillations élastiques mécaniques - vibrateur 1.





Figure. 1.2. Nœud d'installation acoustique à ultrasons


Les oscillations de vibromassie, qui les longs et raccourcissements varnalement avec une fréquence ultrasonique dans la direction du champ magnétique de l'enroulement sont amplifiées par un concentrateur 4 connecté à la fin de Vertrutor.


Un outil en acier est fixé au moyeu 5 de sorte que le jeu reste entre son extrémité et la pièce 6.


Le vibrateur est placé dans un boîtier d'ébonite 3, où l'eau de refroidissement du débit est fournie.


L'outil doit avoir la forme d'une section d'ouverture spécifiée. L'espace entre la fin de l'outil et la surface traité de la buse 7 est alimenté avec un liquide avec les plus petits grains de poudre abrasive.


À partir de l'extrémité oscillante de l'outil de l'outil abrasif, acquièrent une plus grande vitesse, ils ont frappé la surface de la pièce et assomment les plus petites chips.


Bien que la performance de chaque grève soit négligeable, la performance de l'installation est relativement élevée, qui est due à la fréquence élevée des oscillations de l'outil (16-30 kHz) et à une grande quantité de pâturage abrasif, en mouvement simultanément à une accélération élevée.


Comme le matériau diminue, l'outil est automatique.


Le fluide abrasif est fourni à la zone de traitement de la pression et chasse les déchets de traitement.


Utilisation de la technologie à ultrasons, vous pouvez effectuer des opérations telles que le micrologiciel, le glisser-glissant, le perçage, la découpe, le meulage et d'autres.


Les bains à ultrasons (Fig. 1.3) sont utilisés pour nettoyer les surfaces détails en métal des produits de corrosion, des films de films, des huiles minérales, etc.


Le travail du bain à ultrasons est basé sur l'utilisation de l'effet des coups hydrauliques locaux résultant de fluide sous l'action de l'échographie.


Le principe de fonctionnement d'un tel bain est le suivant: la partie transformée (1) est immergée dans le réservoir (4) remplie d'un milieu détergent liquide (2). Le radiateur d'oscillations à ultrasons est un diaphragme (5), connecté à un vibrateur de magnétostriction (6) avec une composition adhésive (8). Le bain est installé sur le support (7). Les ondes d'oscillation par ultrasons (3) s'appliquent à zone de travailoù le traitement est effectué.




Figure. 1.3. Bain à ultrasons


Le nettoyage ultrasonique le plus efficace lors de l'élimination des contaminants des cavités, des renfoncements et des canaux de petite taille. De plus, cette méthode est capable d'obtenir des émulsions persistantes de ces fluides non polyvalents tels que l'eau et l'huile, le mercure et l'eau, le benzène et les autres.


L'équipement UZA est relativement coûteux, il est donc économiquement conseillé d'appliquer un nettoyage ultrasononique de petites pièces de taille uniquement dans des conditions de production de masse.

Intensification des processus technologiques


Les oscillations ultrasoniques modifient considérablement le cours de certains processus chimiques. Par exemple, la polymérisation avec une certaine force de son est plus intense. Lorsque la résistance au son diminue, le processus d'inverse est possible - dépolymérisation. Par conséquent, cette propriété est utilisée pour contrôler la réaction de polymérisation. En modifiant la fréquence et l'intensité des oscillations à ultrasons, il est possible d'assurer la vitesse de réaction requise.


En métallurgie, l'introduction d'oscillations élastiques de fréquence ultrasonore en fusion conduit à un broyage important de cristaux et à accélérer la formation de cristaux dans le processus de cristallisation, réduisant la porosité, augmentez les propriétés mécaniques des fonts solidifiés et réduisez la teneur en gaz dans les métaux.

Contrôle ultrasonique Procédés


En utilisant des fluctuations ultrasons, vous pouvez surveiller en permanence le cours du processus technologique sans analyses de laboratoire échantillons. À cette fin, la dépendance des paramètres de l'onde sonore est initialement établie à partir de propriétés physiques Les environnements, puis en modifiant ces paramètres après l'action mercredi, une précision suffisante est jugée par son état. En règle générale, des oscillations ultrasonores de petite intensité sont utilisées.


En modifiant l'énergie de l'onde sonore, la composition de divers mélanges qui ne sont pas des composés chimiques peuvent être surveillées. La vitesse du son dans de tels environnements ne change pas et la présence d'impuretés de la matière suspendue affecte le coefficient d'absorption d'énergie sonore. Cela permet de déterminer le pourcentage d'impuretés dans la matière de départ.


Sur le reflet des ondes sonores au bord de l'interface ("translucide" avec un faisceau ultrasonique), vous pouvez déterminer la présence d'impuretés dans le monolithe et créer des dispositifs de diagnostic ultrasonore.


Conclusions: Ultrasound - Vagues élastiques avec une fréquence d'oscillations de 20 kHz à 1 GHz, qui n'entendent pas l'oreille humaine. Les installations à ultrasons sont largement utilisées pour le traitement des matériaux dues aux oscillations acoustiques haute fréquence.

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