Frekuensi operasi optimal peralatan ultrasonik

Secara umum, frekuensi operasi peralatan ultrasonik harus menjadi frekuensi yang menghasilkan efek aplikasi terbaik. Misalnya, pengelasan plastik, logam dan bahan habis pakai umumnya bekerja lebih baik pada frekuensi yang lebih tinggi, namun ini bukan satu-satunya pertimbangan.

Scalpel ultrasonik dapat memberikan tingkat pemotongan optimal pada 20 kHz. Namun, perangkat mungkin terlalu besar bagi ahli bedah untuk beroperasi dengan nyaman. Oleh karena itu, bahkan jika tingkat pemotongan berkurang, frekuensi yang lebih tinggi dapat dipilih untuk mengurangi ukuran perangkat.

Karena transduser frekuensi rendah lebih besar, memungkinkan volume keramik yang lebih besar, sistem ini dapat memberikan lebih banyak daya, yang mungkin diperlukan untuk aplikasi tertentu (misalnya, pengelasan bagian plastik besar).

Frekuensi yang lebih rendah memiliki panjang gelombang yang lebih panjang, yang menghasilkan stres yang lebih rendah pada amplitudo tertentu. Oleh karena itu, jika kepala alat harus beroperasi pada amplitudo tinggi di mana kelelahan dapat terjadi, frekuensi yang lebih rendah harus lebih disukai.

Amplitudo

Jika output amplitudo tinggi diperlukan, frekuensi yang lebih rendah harus digunakan. Ini karena:

Output transduser lebih tinggi, sehingga lebih sedikit keuntungan yang perlu dibangun ke dalam komponen tumpukan lainnya. Ini memberikan lebih banyak fleksibilitas saat merancang komponen tumpukan lainnya.

Karena stres lebih rendah (di atas), dimungkinkan untuk beroperasi pada amplitudo yang lebih tinggi tanpa kegagalan kelelahan.

Ketersediaan peralatan

Aplikasi ultrasonik umumnya tidak terlalu sensitif terhadap perbedaan frekuensi beberapa kilohertz. Oleh karena itu, adalah umum untuk menemukan frekuensi yang dapat diterima yang tersedia dengan peralatan off-the-shelf, biasanya dalam kenaikan 5 kHz (misalnya 20 kHz, 25 kHz, 30 kHz, 35 kHz, 40 kHz). Misalnya, aplikasi mungkin memiliki frekuensi optimal 22,5 kHz, tetapi bekerja dapat diterima pada 20 kHz atau 25 kHz.

Biaya

Peralatan frekuensi tinggi biasanya harganya kurang dari peralatan frekuensi rendah.

Sehat

Kebanyakan orang memiliki persepsi suara yang terbatas di atas 18 kHz atau bahkan 20 kHz. Namun, ada pengecualian. Misalnya, mesin jahit ultrasonik awalnya dirancang untuk 20 kHz, tetapi beberapa operator wanita mengeluh bahwa mereka mendengar getaran. Akhirnya, frekuensi meningkat beberapa kilohertz untuk memperbaiki masalah.

Peraturan pemerintah

Seiring waktu, ada banyak peraturan pemerintah mengenai paparan kebisingan. Jika peralatan ultrasound beroperasi pada 18 kHz atau kurang, penutup suara atau perlindungan pendengaran pribadi sering diperlukan untuk membatasi paparan. Untuk menghindari kebutuhan akan perlindungan suara, frekuensi operasi dapat dinaikkan sedikit, meskipun mungkin tidak optimal untuk aplikasi.

Namun, bahkan beberapa aplikasi yang berjalan pada 20 kHz atau lebih tinggi masih menghasilkan noise yang terdengar. Misalnya, aplikasi penanganan cairan dapat membuat kavitasi, yang menghasilkan suara hissing. Aplikasi plug-in menghasilkan suara yang terdengar ketika tanduk membenturkan plug-in logam. Tergantung pada paparan, penutup suara atau perlindungan pendengaran pribadi mungkin diperlukan.