Ултразвучни претварачи се користе у многим индустријским и медицинским апликацијама. Прочитајте да бисте знали њихове главне делове и како раде.
Трансдуцер
Претварачи су посебни инструменти који имају могућност претварања једне енергетске врсте у другу. Трансдуктор је витална компонента сонографије или ултразвучног снимања. У сонографији је камера претварач. Када се на камеру примењује електрично наелектрисање, камера претвара ову енергију у вибрације. То је познато као пиезоелектрични ефекат. Вибрације су у облику звучних таласа. Камера је направљена од разних компоненти. Свака од ових компоненти игра улогу у стварању звучних таласа, преносу тих звучних таласа у тело и пријему одјека из тела.
Пиезоелектрични кристали
Главне компоненте камере су пиезоелектрични кристали . Кристали у ултразвучном претварачу су обично синтетички кристали направљени од ПЗТ (оловног цирконат титаната). Кристали стварају вибрације када се на њих подноси напон. Фреквенција вибрације зависи од количине напона примењеног на кристале, а фреквенција звучних таласа зависи од фреквенције вибрације.
Фокус
Кристал кориштен у ултразвучном претварачу има облик сличан кружном сочиву. Из кристала се пројектује звучни сноп. У почетку је пречник звучног снопа исти као и кристал. Када се пречник снопа смањи на половину првобитног пречника, постиже се фокус. Пречник се након фокуса поново повећава. Да би био у стању да створи дводимензионалну слику, ултразвучни претварач користи пуно пиезоелектричних кристала.
Подешавања
Важно је да подесите поставке на уређају за ултразвук. То је зато што природни фокус греде није довољан да би се добила тачна слика појединих делова. Потребни фокус овиси о удаљености између претварача и дијела. Да би се побољшало фокусирање, користе се инструменти попут огледала и сочива. Сонограф прилагођава поставке ултразвучне машине за контролу електронског фокусирања. Када се фокус промијени, ултразвучни претварач примењује напон у различито време на различите кристале. Овако се мења фокус фокус.
Акустичка импеданција
Акустичка импеданција настаје због брзине звучног таласа и густине материјала. Брзина звучног таласа зависи од врсте материјала кроз који пролази. Тешко је имати читање сонограма када материјали немају исту акустичку импедансу. То је због тога што ће се звук вратити на инструмент. Количине звука које ће се одразити и пренети кроз тело зависе од разлике у звучним импеданцијама материјала. Зрак и кристал имају врло различите акустичке импеданце. Због тога се ниједан ултразвук неће преносити ван површине ултразвучног претварача.
Подударање слоја
Одговарајући слојеви користе се за постизање што је мање могуће звучне импеданце између тела и пиезоелектричног кристала. Неколико ових слојева се стави у средину претварача и кристала. Акустичке импеданце првог слоја и кристала готово су исте. Акустичка импеданција последњег слоја готово је једнака звучној импеданцији коже. Због ове стратегије се више звука преноси у тијело.
Ултразвучни гел
Зрак није добар проводник звука. И тако, ултразвучни гел се користи за елиминацију ваздуха између коже и сонде. Гел се ставља на кожу. Уз помоћ ултразвучног гела, звучни таласи се лако преносе у тело.
Ултразвучно снимање
Ултразвучна слика настаје уз помоћ ултразвучних претварача и ултразвучних звучних таласа. Када звучни таласи погоде ткиво, они се одбијају. То се назива одјек. Звучни таласи се враћају тамо одакле су дошли. Они поново пролазе кроз гел, слојеве и кристал. Једном када таласи дођу до кристала, они се претварају у електропотенцијалну енергију (напон). Енергија електро потенцијала се затим обрађује и претвара у ултразвучну слику помоћу осталих компоненти ултразвучне машине.
