Transducteurs
Un transducteur ultrasonique est un dispositif utilisé pour convertir un autre type d’énergie en une vibration ultrasonique. Il existe plusieurs types de base, classés par la source d’énergie et par le milieu dans lequel les ondes sont générées. Les dispositifs mécaniques comprennent les transducteurs à gaz, ou pneumatiques, tels que les sifflets, ainsi que les transducteurs à liquide, tels que les oscillateurs hydrodynamiques et les lames vibrantes. Ces dispositifs, limités aux basses fréquences ultrasonores, ont un certain nombre d’applications industrielles, notamment le séchage, le nettoyage par ultrasons et l’injection de fioul dans les brûleurs. Les transducteurs électromécaniques sont beaucoup plus polyvalents et comprennent les dispositifs piézoélectriques et magnétostrictifs. Un transducteur magnétostrictif utilise un type de matériau magnétique dans lequel un champ magnétique oscillant appliqué comprime les atomes du matériau, créant un changement périodique de la longueur du matériau et produisant ainsi une vibration mécanique à haute fréquence. Les transducteurs magnétostrictifs sont principalement utilisés dans les gammes de fréquences inférieures et sont courants dans les nettoyeurs à ultrasons et les applications d’usinage par ultrasons.
De loin, le type de transducteur ultrasonique le plus populaire et le plus polyvalent est le cristal piézoélectrique, qui convertit un champ électrique oscillant appliqué au cristal en une vibration mécanique. Les cristaux piézoélectriques comprennent le quartz, le sel de Rochelle et certains types de céramique. Les transducteurs piézoélectriques sont facilement utilisables sur toute la gamme de fréquences et à tous les niveaux de sortie. Des formes particulières peuvent être choisies pour des applications particulières. Par exemple, une forme de disque fournit une onde ultrasonore plane, tandis que la courbure de la surface rayonnante en une forme légèrement concave ou en forme de bol crée une onde ultrasonore qui se concentrera en un point spécifique.
Les transducteurs piézoélectriques et magnétostrictifs sont également employés comme récepteurs d’ultrasons, captant une vibration ultrasonore et la convertissant en oscillation électrique.