Trasduttori

I trasduttori convertono i segnali elettrici in vibrazioni meccaniche e generano quindi onde ultrasoniche, che vengono utilizzate per misurare con precisione distanze o portate. In pratica, gli elementi piezoelettrici emettono un impulso ultrasonico che viene riflesso dagli oggetti e poi ricevuto nuovamente dal trasduttore. La differenza di tempo tra il segnale trasmesso e quello ricevuto viene utilizzata per calcolare la distanza. Questa tecnologia è particolarmente indispensabile nelle soluzioni di sensori industriali, nei misuratori di livello o nel monitoraggio dei processi. I dispositivi di trasduzione con un'elevata larghezza di banda e tempi di impulso brevi garantiscono un'elevata risoluzione e precisione di ripetizione.

In qualità di distributore, ROTIMA offre un'ampia gamma di tali dispositivi, compresi quelli di Audiowell e APC International. Questi partner forniscono trasduttori affidabili e durevoli, ottimizzati per diversi fluidi come aria, acqua o olio. L'adattamento preciso all'ambiente operativo e ai requisiti di misura è fondamentale per le prestazioni della tecnologia di misura a ultrasuoni.

I trasduttori per applicazioni industriali sono disponibili in diverse versioni per adattarsi in modo ottimale ai requisiti meccanici, elettrici e acustici. Le varianti più comuni sono dischi piezoelettrici, elementi ad anello, trasduttori a sandwich o moduli completamente incapsulati con elettronica integrata. I trasduttori ad aria hanno solitamente un design compatto con un cono sonoro definito, mentre i trasduttori di potenza sono spesso costituiti da diversi dischi ceramici con terminali metallici. Le strutture composite aumentano la stabilità meccanica e l'efficienza elettroacustica. APC International, ad esempio, offre trasduttori precaricati ad alte prestazioni per applicazioni di pulizia o atomizzazione, mentre Audiowell fornisce unità compatte per atomizzatori intelligenti o soluzioni di sensori.

ROTIMA fornisce assistenza nella scelta del progetto giusto, tenendo conto del mezzo di applicazione, della gamma di frequenze, delle prestazioni acustiche e delle interfacce meccaniche. Ciò consente di integrare in modo ottimale i dispositivi di trasduzione nei sistemi esistenti e di adattarli a processi specifici. La scelta del design giusto determina l'efficienza, la durata e la precisione.

I trasduttori svolgono un ruolo centrale nella tecnologia medica, sia nella diagnosi che nella terapia. Un esempio classico è l'uso dei trasduttori a ultrasuoni nelle procedure di imaging come l'ecografia. In questo caso, un trasduttore genera onde sonore ad alta frequenza che vengono riflesse in modo diverso dai tessuti. I dati ottenuti permettono di visualizzare gli organi interni. Altre aree di applicazione sono i dispositivi di inalazione con funzione di nebulizzazione, in cui gli atomizzatori piezoelettrici convertono i liquidi in una nebbia fine. Anche la rimozione del tartaro con gli ultrasuoni o la frammentazione dei calcoli renali con la litotrissia si basano su dispositivi trasduttori ad alte prestazioni.

I moderni trasduttori consentono una pulizia altamente efficace e senza contatto di componenti e superfici sensibili. Nei sistemi di pulizia a ultrasuoni, i trasduttori di potenza generano vibrazioni nell'intervallo tra 20 e 120 kHz, che creano cavitazione nei liquidi. Ciò crea bolle microscopicamente piccole che implodono e sciolgono le particelle di sporco anche dalle strutture più sottili. Rispetto alla pulizia meccanica o chimica, il processo è delicato, privo di residui e adatto anche a geometrie complesse. APC International offre trasduttori compositi appositamente sviluppati con elevata ampiezza e bassa perdita di calore. Audiowell fornisce inoltre atomizzatori robusti con un'elevata resistenza agli acidi e agli alcali.

I trasduttori per aria e liquidi differiscono per design, gamma di frequenza e campo di applicazione. I trasduttori per aria, come quelli offerti da APC International, operano solitamente in un intervallo compreso tra 25 kHz e 300 kHz e sono progettati per compiti di misurazione e rilevamento. Vengono utilizzati, tra l'altro, per il riconoscimento di oggetti, la misurazione della distanza o il controllo di livello. Sono progettati per garantire un'elevata sensibilità, una buona propagazione del suono nell'aria e un'installazione compatta. I trasduttori di potenza, invece, sono più robusti e progettati per il contatto diretto con i liquidi. Generano forti vibrazioni per la pulizia, la nebulizzazione o per l'uso nella tecnologia medica. In questo caso si utilizzano spesso elementi piezoelettrici ceramici compositi con terminali metallici e meccanismi di precompressione. Questi garantiscono un'elevata resilienza e una lunga durata. Audiowell e APC offrono soluzioni specializzate per entrambe le applicazioni.