Magnetostriktion är ett fenomen där ett material förändrar sin form eller dimensioner som svar på ett magnetfält. Denna effekt kan användas för att producera ultraljudsvibrationer, som är ljudvågor med frekvenser över det mänskliga hörselområdet (vanligtvis över 20 kHz).
Så här fungerar det:
1. magnetostiktivt material: Vissa material, som nickel, järn och vissa legeringar, uppvisar starka magnetostiktiva egenskaper. Detta innebär att de ändrar sin form avsevärt när de utsätts för ett magnetfält.
2. växlande magnetfält: En spole som lindas runt det magnetostiktiva materialet aktiveras med en växlande ström (AC). Detta skapar ett växlande magnetfält som snabbt ändrar riktning och styrka.
3. Formändringar: När magnetfältet svänger, expanderar det magnetostriktiva materialet och kontrakt i synkronisering med fältvariationerna. Dessa snabba dimensionella förändringar genererar mekaniska vibrationer.
4. Ultraljudsvågor: Om frekvensen för AC -strömmen är tillräckligt hög (vanligtvis i KHz -intervallet) blir de mekaniska vibrationerna som produceras av det magnetostiktiva materialet ultraljudsvågor.
Fördelar med magnetostiktiva givare:
* Hög effekt: Magnetostiktiva givare kan generera ultraljudsvågor med hög effekt, lämpliga för industriella applikationer som rengöring, svetsning och bearbetning.
* Pålitlighet och hållbarhet: Magnetostiktiva material är robusta och tål hårda miljöer.
* brett frekvensområde: Magnetostiktiva givare kan utformas för att fungera över ett brett spektrum av ultraljudsfrekvenser.
Nackdelar med magnetostriktiva givare:
* Begränsad effektivitet: Jämfört med piezoelektriska givare har magnetostiktiva givare lägre energinvandlingseffektivitet.
* Temperaturkänslighet: Den magnetostiktiva effekten är känslig för temperaturvariationer, vilket kan påverka givarens prestanda.
Applikationer av magnetostiktiv ultraljud:
* ultraljudstädning: Tar bort smuts och föroreningar från olika material och ytor.
* ultraljudssvetsning: Förensa metaller och plast utan behov av värme eller lim.
* ultraljudsbearbetning: Exakt ta bort material från ett arbetsstycke.
* ultraljudsfeldetektering: Lokalisera defekter och brister i material.
* Sonochemistry: Använd ultraljudsvågor för att förbättra kemiska reaktioner.
Sammanfattningsvis tillhandahåller magnetostriktion en metod för att generera ultraljudsvågor genom att utnyttja formförändringarna av material som svar på magnetfält. Denna teknik har många industriella och vetenskapliga tillämpningar, vilket möjliggör effektiv energiöverföring och exakt kontroll över de genererade ljudvågorna.
