Nell'uso comune si tende a indicare, con il termine un po' vago di generatore a ultrasuoni, un circuito elettronico di potenza per trasduttori piezoelettrici che produce intense oscillazioni meccaniche (a frequenze maggiori di 20 kHz), normalmente utilizzate per applicazioni di lavaggio e di pulizia degli oggetti. Ovviamente questa tecnologia ha un ampio spettro di applicazioni e l'utilizzo di materiali piezoelettrici non è l'unico modo per generare potenti vibrazioni ultrasonore.

Si chiamano trasduttori i dispositivi che convertono una grandezza fisica in un'altra: grazie all'utilizzo dei materiali piezoelettrici, composti da speciali ceramiche, è possibile trasformare un'oscillazione di potenziale elettrico in una vibrazione meccanica che conserva la stessa frequenza del segnale di eccitazione. Questa proprietà è reciproca (effetto piezoelettrico), essendo possibile trasformare un'oscillazione meccanica in una elettrica: in questo caso si parla di sensori. L'ampiezza fisica della vibrazione (lo spostamento del materiale) è impercettibile, ma l'intensità può essere molto elevata se si opera in condizioni di risonanza. Questo richiede un disegno opportuno dei trasduttori in funzione dell'applicazione.

  Trasduttore piezoelettrico

 

Una caratteristica molto importante dei trasduttori piezoelettrici, infatti, riguarda la natura selettiva della loro risposta in frequenza: il dispositivo deve essere “sintonizzato” con il generatore, in modo da ottimizzare il rendimento in corrispondenza della frequenza di risonanza del sistema generatore-trasduttore-carico meccanico, frequenza che dipende in maniera complessa da molte variabili interagenti come il carico meccanico applicato, la temperatura, le condizioni di utilizzo e il progressivo invecchiamento dei materiali. Questi fattori modificano il punto di lavoro del trasduttore anche durante il funzionamento: per questo è necessario prevedere un sistema automatico che compensi tali variazioni, “forzando” il generatore a “seguire” la risonanza del sistema. Inoltre, è imperativo adattare per la massima efficienza il circuito di uscita del generatore di potenza con le caratteristiche peculiari del trasduttore utilizzato.

  Trasduttore piezoelettrico 2

Forti di un'esperienza importante maturata negli anni progettando e producendo generatori di potenza a ultrasuoni in molti settori, abbiamo sviluppato GENUS, una innovativa tecnologia a microprocessore che, operando nella banda di frequenze da 20 kHz fino a circa 60 kHz, controlla e gestisce una vasta gamma di trasduttori.

Moltissime sono le possibilità di utilizzo:

  • Lavaggio e pulizia industriale a ultrasuoni di oggetti e parti complesse;
  • Lavaggio degli strumenti medicali (ambienti ospedalieri, ambulatoriali e veterinari);
  • Apparecchiature odontoiatriche (ablatori per il tartaro e dispositivi per la chirurgia dentale);
  • Medicina estetica e fisioterapica;
  • Analisi non distruttiva dei materiali;
  • Lavaggio e pulizia nel settore dell'oreficeria, bigiotteria, orologeria, ottica;
  • Lavaggio e pulizia degli strumenti da laboratorio (laboratori scientifici, biologici, analisi);
  • Restauro delle opere d'arte;
  • Trattamento e omogeneizzazione di prodotti alimentari;
  • Applicazioni speciali su richiesta dei clienti;
  • … e... molte altre applicazioni.

 

Vasca per il lavaggio ad ultrasuoni
Vasca per il lavaggio ad ultrasuoni 2

 

Un esempio di applicazione della nostra tecnologia: abbiamo allestito una demo che illustra la tecnologia di un sistema di lavaggio ad ultrasuoni. È visibile il nostro generatore elettronico RAL151, il sistema di ventilazione, la vasca contenente il liquido detergente con i trasduttori piezoelettrici applicati sul fondo.

 

 

 

Spesso riceviamo nuove richieste, sempre molto interessanti. Effettivamente, il panorama dei possibili utilizzi è ampio e molte possibilità sono ancora inesplorate.

La capacità di caratterizzare con precisione ogni trasduttore piezoelettrico definendo le sue caratteristiche operative e la tecnologia del nostro controllo elettronico “intelligente” ci consentono di adattare alla perfezione il generatore allo specifico trasduttore utilizzato e di “sintonizzare”, in maniera automatica e senza tarature manuali, il sistema per il massimo rendimento in potenza.

Abbiamo individuato e reso programmabili i parametri significativi di un generatore a ultrasuoni per trasduttori piezoelettrici: ogni cliente, in ogni differente settore di utilizzo e per ogni applicazione, potrà personalizzare e ottimizzare il funzionamento del sistema in base alle proprie esigenze, sviluppando e creando nuove modalità operative.