Trasduttori PZT

trasduttore ultrasuonoMolto dobbiamo, negli anni dal 1960 al 1982, alla genialità di un produttore, ns. stimato conoscente, che fondava la prima grande azienda italiana di produzione di impianti a ultrasuoni, migliorando notevolmente sia gli ultrasuoni con sistema Magnetostrittivo che quelli Piezoelettrici, dando un definitivo slancio alle nostre industrie e creando, di fatto, il settore del Lavaggio ad Ultrasuoni in Italia.

Negli anni tra il 1980 e il 1990 la ceramica tecnica industriale si evolve con procedimenti di sinterizzazione e polarizzazione ad altissima tensione dando vita ai nostri speciali elementi piezoelettrici, adoperando materiali con policristallini e multicristalli molto sofisticati con ultra-titanato e ultra-beta zirconato di piombo, oro, argento, titanati speciali di bario e molti altre materie innovative.

PZT e ULTRA-PZT

I nuovi elementi di trasduzione ultrasonica PIEZO marca ULTRASUONI e ULTRAPIEZO marca ULTRASUONI si sono rilevati adattissimi per il lavaggio ad ultrasuoni per vari apprezzabili vantaggi.

  • Frequenze di funzionamento alte.
  • Funzionamento ad alte temperature in qualsiasi tipo di liquido.
  • Elevata resistenza meccanica all’ allungamento ed al restringimento vibrazionale.
  • Assenza di attriti molecolari e quindi senza correnti parassite, senza generazione di sovratemperature interne e perdite per effetto Joule.
  • Possibilità di modellare varie forme e dimensioni: dischi, anelli, piastre, tubi, per ogni particolare applicazione.
  • Estrema semplicità per il fissaggio sulle pareti o sul fondo delle vasche.
  • Grande potenza specifica watt/litro e watt/cm. con flessibilità di risonanza dai 18.000 ai 500.000 Hertz.

In conclusione i sonotrodi ed i trasduttori Ultrapiezo hanno la resistenza meccanica dei materiali ferrosi usati con la magnetostrizione ed un effetto piezoelettrico elettrostrittivo e vibrativo superiore a molti, per questi motivi sono stati ampiamente adottati dai clienti e ci vengono richiesti dai nostri installatori e distributori autorizzati.

Effetto piezostrittivo: la Piezoelettricità

Un oggetto si può dire piezoelettrico (materiale polarizzato con speciali impianti e cicli di trattamento) se presenta il seguente fenomeno fisico caratteristico: ad un allungamento corrisponde una variazione di tensione elettronica sulle due facce opposte, ad esempio la differenza di potenziale Delta V, misurata in Volts sui poli aumenta proporzionalmente all’allungamento.

Nel caso contrario ad un restringimento e/o accorciamento, corrisponde una diminuizione proporzionale della tensione polare fino a diventare differenza di tensione Delta V negativa (con polarità simbolica negativa).

Alcuni importanti parametri elettrici in gioco nella piezostrizione ultrasonica sono i seguenti:

1.PUvar = Potenza Reattiva generata sui trasduttori

2.PAw = Potenza Attiva generata sui trasduttori

3.Epp = Tensione massima di picco

4.I = Corrente Alternata

5.Cosφ e Senφ = sfasamenti del triangolo delle potenze sinusoidali

6.F = frequenza in kilo-hertz

7.λ = Lunghezza d’ onda

8.K2 = efficienza di accoppiamento electrical-to-mechanical energy conversion

9.C = Capacità in picoFarad del trasduttore, che varia nel tempo

10.Tc = temperatura di polarizzazione massima

11.N = Costante della risonanza meccanica di forma d’ onda

12.Qm = Fattore qualitativo derivato dell’ amplificazione ultrasonora

Come ovvio, vi sono ancora numerosi ed ulteriori parametri e formule di calcolo complesso, che però riteniamo inutile citare, anche per palesi motivi di lunghezza esplicativa.