Wandler
Ein Ultraschallwandler ist ein Gerät, das eine andere Art von Energie in eine Ultraschallschwingung umwandelt. Es gibt mehrere Grundtypen, die nach der Energiequelle und dem Medium, in dem die Wellen erzeugt werden, unterschieden werden. Zu den mechanischen Geräten gehören gasbetriebene oder pneumatische Wandler wie Trillerpfeifen sowie flüssigkeitsbetriebene Wandler wie hydrodynamische Oszillatoren und vibrierende Schaufeln. Diese Geräte, die auf niedrige Ultraschallfrequenzen beschränkt sind, werden in der Industrie unter anderem zur Trocknung, Ultraschallreinigung und zum Einspritzen von Heizöl in Brenner eingesetzt. Elektromechanische Wandler sind vielseitiger und umfassen piezoelektrische und magnetostriktive Geräte. Ein magnetostriktiver Wandler nutzt eine Art von magnetischem Material, bei dem ein angelegtes oszillierendes Magnetfeld die Atome des Materials zusammenpresst, was zu einer periodischen Änderung der Länge des Materials führt und somit eine hochfrequente mechanische Schwingung erzeugt. Magnetostriktive Wandler werden vor allem im unteren Frequenzbereich eingesetzt und kommen häufig in Ultraschallreinigern und bei der Ultraschallbearbeitung zum Einsatz.
Der bei weitem beliebteste und vielseitigste Typ von Ultraschallwandlern ist der piezoelektrische Kristall, der ein oszillierendes elektrisches Feld, das an den Kristall angelegt wird, in eine mechanische Schwingung umwandelt. Zu den piezoelektrischen Kristallen gehören Quarz, Rochellesalz und bestimmte Keramikarten. Piezoelektrische Wandler lassen sich über den gesamten Frequenzbereich und bei allen Leistungspegeln einsetzen. Bestimmte Formen können für bestimmte Anwendungen gewählt werden. So liefert eine Scheibenform eine ebene Ultraschallwelle, während eine leicht konkave oder schüsselförmige Krümmung der abstrahlenden Oberfläche eine Ultraschallwelle erzeugt, die sich an einem bestimmten Punkt bündelt.
Piezoelektrische und magnetostriktive Wandler werden auch als Ultraschallempfänger eingesetzt, die eine Ultraschallschwingung aufnehmen und in eine elektrische Schwingung umwandeln.