超音波装置の最適な動作周波数

一般的に言えば、超音波装置の動作周波数は、最高のアプリケーション効果を生み出す周波数でなければなりません。 たとえば、プラスチック、金属、および消耗品の溶接は、一般に、より高い周波数でより適切に機能しますが、これが唯一の考慮事項ではありません。

超音波メスは、20kHzで最適な切断速度を提供できます。 ただし、デバイスが大きすぎて外科医が快適に操作できない場合があります。 したがって、切削速度を下げても、より高い周波数を選択してデバイスのサイズを小さくすることができます。

低周波トランスデューサーが大きく、セラミックの体積を大きくできるため、これらのシステムはより多くの電力を供給できます。これは、特定のアプリケーション（大きなプラスチック部品の溶接など）で必要になる場合があります。

周波数が低いほど波長が長くなるため、特定の振幅での応力が低くなります。 したがって、疲労が発生する可能性のある高振幅でツールヘッドを動作させる必要がある場合は、より低い周波数を優先する必要があります。

振幅

高振幅出力が必要な場合は、より低い周波数を使用する必要があります。 それの訳は：

トランスデューサの出力が高いため、他のスタックコンポーネントに組み込む必要のあるゲインが少なくなります。 これにより、これらの他のスタックコンポーネントを設計する際の柔軟性が高まります。

応力が低い（上）ため、疲労破壊なしに高い振幅で動作することが可能です。

機器の可用性

超音波アプリケーションは、一般に、数キロヘルツの周波数差にあまり敏感ではありません。 したがって、市販の機器で利用可能な許容可能な周波数を見つけるのが一般的です。通常は5 kHz刻みです（たとえば、20 kHz、25 kHz、30 kHz、35 kHz、40 kHz）。 たとえば、アプリケーションの最適周波数は22.5 kHzですが、20kHzまたは25kHzで問題なく動作します。

料金

高周波機器は通常、低周波機器よりも安価です。

元気

ほとんどの人は、18kHzまたは20kHzを超える音の知覚が制限されています。 ただし、例外があります。 たとえば、もともと20 kHz用に設計された超音波ミシンですが、一部の女性オペレーターは振動が聞こえると不満を漏らしていました。 最終的に、問題を解決するために周波数が数キロヘルツ増加しました。

政府の規制

時が経つにつれて、騒音曝露に関する多くの政府規制がありました。 超音波装置が18kHz以下で動作する場合、被ばくを制限するために、遮音装置または個人の聴覚保護が必要になることがよくあります。 遮音の必要性を回避するために、アプリケーションに最適ではない場合でも、動作周波数をわずかに上げることができます。

ただし、20 kHz以上で実行されている一部のアプリケーションでも、可聴ノイズが発生します。 たとえば、液体処理アプリケーションではキャビテーションが発生し、シューという音が発生する場合があります。 プラグインアプリケーションは、ホーンが金属製のプラグインにぶつかると、可聴ノイズを生成します。 露出によっては、遮音材または個人用聴覚保護具が必要になる場合があります。