Ljud består av vibrationer som kan uppfattas av människor och andra djur. Ultraljud är en ljudfrekvens som ligger över det mänskliga örats hörbarhetsgräns och därför inte kan höras av oss. Eftersom begreppet "ultrasonisk" används för att beskriva just ultraljudsfrekvenser används termerna ultraljudsgivare och ultrasonisk givare ofta omväxlande.
En ultraljudsgivare är en anordning som omvandlar energi – exempelvis elektricitet – till ultraljudsvibrationer. Dessa vibrationer studsar mot olika material, såsom kroppsvävnad och vatten, och skapar därigenom ekon eller datoriserade bilder som kan användas för medicinsk eller industriell analys.
Det finns många olika typer av ultraljudsgivare, som vanligtvis klassificeras utifrån sin konstruktion eller sitt avsedda användningsområde. Kontaktsensorer används exempelvis genom att appliceras direkt på, eller hållas i kontakt med, en fast yta för analys. Vissa kontaktsensorer namnges efter sin allmänna design, till exempel dual element-givare, linjär array-givare eller konvex givare. De kan också namnges efter sitt syfte, som transvaginala givare som används inom gynekologisk undersökning.
Till skillnad från kontaktsensorer, som appliceras direkt på fasta ytor, nedsänks s.k. immersiongivare i vätskor som vatten eller olja för att utföra analyser.
Oavsett vilka allmänna namn och specialiserade varianter som förekommer klassificeras samtliga ultraljudsgivare i slutändan i en av två grundläggande grupper: piezoelektriska eller magnetostriktiva.
Piezoelektriska givare fungerar genom den piezoelektriska effekten. Denna effekt uppstår när energi alstras genom att mekanisk spänning appliceras mellan två icke-ledande ytor. Icke-ledande ytor är ytor som inte leder elektricitet, eller som har hög resistans mot den. De icke-ledande ytorna som används i piezoelektriska givare består av kristaller, främst tillverkade av kvarts, Rochellesalt eller keramik.
Piezoelektriska givare betraktas som den mest mångsidiga typen av ultraljudsgivare. Vissa modeller används för vibrationskontroll och tryckmätning och återfinns i bland annat högtalare, skrivarenheter, rymdplattformar och flygplan. Inom sjukvården används piezoelektriska givare ofta för diagnostisk bildtagning, exempelvis vid ultraljudsundersökningar (sonogram).
Magnetostriktiva givare använder oscillerande magnetfält för att expandera och dra ihop olika typer av magnetiska material inuti givaren. De magnetiska material som främst används är nickel och nickellegeringar. Den magnetiska expansionen och sammandragningen av dessa material genererar mekaniska vibrationer med hög frekvens.
Magnetostriktiva givare används i många industriella miljöer, såsom stålverk och pappersbruk. De används även för ultraljudsrengöring, undervattensonar och kirurgiska instrument.
De flesta tillverkare av ultraljudssystem väljer piezoelektriska givare. Förespråkare för denna teknik påpekar att magnetostriktiva givare är större, mindre energieffektiva och kan kräva speciella kylmetoder. Motståndare till detta argument hävdar å andra sidan att magnetostriktiva givare är mer hållbara, möjliggör bättre flerpositionsmätningar och att piezoelektriska givare har en större benägenhet att tappa effekt över tid.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online