超声波传感器应用广泛。按应用行业分为工业、农业、交通、生活、医疗、军事。根据实现的功能,分为超声处理、超声清洗、超声检测、探测、监测、遥测、遥控等;根据工作环境,分为液体、气体、生物等;根据性质,分为功率超声、超声检测、超声成像等。
超声波电机
超声波电机以定子为换能器,利用压电晶体的反压电效应使电机定子以超声波频率振动,然后依靠定子和转子之间的摩擦力传递能量,驱动转子旋转。体积小、扭矩大、分辨率高、结构简单、直接驱动、无制动机构、无轴承机构,这些优点都有利于装置的小型化。它广泛应用于光学仪器、激光器、半导体微电子工艺、精密机械和仪器、机器人、医药和生物工程等领域。
压电陶瓷变压器
压电陶瓷变压器利用极化压电体的压电效应实现电压输出。输入部分由正弦电压信号驱动,并通过反压电效应产生振动。振动波通过输入和输出部分机械耦合到输出部分,输出部分通过正压电效应产生电荷,实现压电体的电能。- 机械能-电能二次转换,获得压电变压器谐振频率下的最高输出电压。与电磁变压器相比,这种变压器具有体积小、重量轻、功率密度高、效率高、耐击穿、耐高温、不怕燃烧、无电磁干扰和电磁噪声等优点,且结构简单、易于制作、便于批量生产。在某些领域,它已成为电磁变压器的理想替代品。这种变压器主要用于开关转换器、笔记本电脑、霓虹灯驱动器等。
超声波加工
精细的磨料和工具,加上施加在工件上的一定静压力,可以加工成与工具相同的形状。在加工过程中,换能器需要以 15-40Hz 的频率产生 15-40 微米的振幅。超声波工具以相当大的冲击力使工件表面的磨料不断受到冲击,破坏超声波辐射部分,破碎材料,达到去除材料的目的。超声波加工主要用于宝石、玉石、大理石、玛瑙、硬质合金等脆性材料的加工,以及异形孔、细深孔的加工。此外,在普通刀具中加入振动,还能提高精度和效率。
超声波清洗
其机理是利用超声波在清洗液中传播时产生的空化、辐射压力和声流等物理效应,去除清洗件上污垢产生的机械作用,同时促进清洗液与污垢之间的化学反应,从而达到清洗物体的目的。使用的频率可根据清洗对象的大小和用途选择 10 至 500 千赫,通常为 20 至 50 千赫。随着频率的增加,可以使用朗格文振动器、纵向振动器、厚度振动器等。在小型化方面,还有使用盘式振动器的径向振动和弯曲振动。它已广泛应用于各种工业、农业、家用设备、电子、汽车、橡胶、印刷、飞机、食品、医院和医学研究等领域。
超声波减肥
利用空化效应和微机械振动,将人体表皮下多余的脂肪细胞粉碎、乳化、排出,达到减肥塑形的目的。这是 20 世纪 90 年代国际上开发的一项新技术。意大利的佐奇(Zocchi)是第一个将超声波度应用于床的人,并成功地开创了整形外科的先河。超声波塑形技术在国内外发展迅速。
血压计
当血管被气球压缩时,施加的压力高于血管扩张压力,因此无法感受到血管的压力。随着气球逐渐放气,血管受到的压力会降低到一定程度。当两者之间的压力达到平衡时,就能感受到血管内的压力。这个压力就是心脏的收缩压。指示信号通过放大器发出,从而得出血压值。由于电子血压计取消了听诊器,因此可以减轻医务人员的劳动强度。
超声波焊接
超声波焊接有两种类型:超声波金属焊接和超声波塑料焊接。其中,超声波塑料焊接技术已得到广泛应用。它利用换能器产生的超声波振动,通过上部焊接件将超声波振动能量传递到焊接区域。由于焊接区域(即两个焊件的接合处)的声阻抗较大,会产生局部高温使塑料熔化,在接触压力的作用下完成焊接工作。超声波塑料焊接可以方便地焊接其他焊接方法无法焊接的零件。此外,它还能节省塑料制品昂贵的模具费用,缩短加工时间,提高生产效率,具有经济、快速、可靠的特点。
超声波育种
用适当频率和强度的超声波照射种子,可提高种子发芽率,降低霉变率,促进种子生长,提高植物生长率。众所周知,超声波可使某些植物种子的生长速度提高两到三倍。