Acoustique: problème sur générateur d'ultrasons

[soliris]

Bonjour,

Pour produire des ultrasons à partir d'une génératrice et les propager au bout de l'un de ces instruments (des sonotrodes),



il faut juste un câble qui relie évidemment la génératrice et la sonde elle-même.

Pour l'utilisation que je voulais en faire, et afin d'acheter "moins cher", j'ai demandé à une firme allemande de me livrer une seule génératrice à laquelle serait reliées plusieurs sondes propagatrices de milieu (plusieurs sonotrodes).

Et là, le représentant me répond que ce n'est pas faisable, parce que, techniquement, la génératrice s'auto-détruit (!). A mon étonnement, il ajoute que cela est dû "à un excès de résonance".

Etant insatisfait par nature, j'aimerais savoir si, de façon rigoureusement réfléchie, vous pouvez affirmer ici qu'une carte électronique créatrice d'ultrasons (rien de plus: c'est ça une génératrice) peut s'autodétruire par résonance.. sur elle-même.. ?

Merci de votre attention
-----

[penthode]

pour moi , un générateur d'US

n'est jamais qu'un ampli BF de puissance idoine

y'aurait-il des spécifications particulières ?

[gts2]

Bonjour,

Je suis aussi dubitatif sur l'excès de résonance, mais si vous reliez un dispositif destiné à alimenter 50 ohms à 10 fois 50 ohms soit 5 ohms, il parait logique qu'il puisse y avoir des problèmes, tout dépend de l'impédance de sortie de votre ampli, si celle-ci est quasi nulle, vous multipliez le courant par 10.

[penthode]

ca fait belle lurette qu'on adapte plus les impédances dans le domaine basse fréquence

c'est une légende urbaine qui a la vie dure

[A voir en vidéo sur Futura]

[gts2]

Je ne parle pas d'adaptation d'impédance mais d'impédance de sortie tout court : si l'impédance de sortie est nulle (donc pas d'adaptation d'impédance), le courant de sortie est multiplié par 10 si on branche 10 sondes.

[penthode]

bravo

[Brinicle]

Bonjour,

La sonotrode est juste une pièce métallique, conçue pour résonner à une certaine fréquence.

Ce qui génère vraiment les ultrasons, c'est un transducteur (en gros, un cristal piézoélectrique), qui fonctionne dans une certaine gamme de fréquences.

A mon avis, ce dont veut parler le représentant, c'est que si vous branchez le transducteur à une sonotrode inadaptée, l'amplitude pourrait dépasser l'amplitude maximale supportée et casser le transducteur.


Avertissement : Les ultrasons, ça paraît inoffensif, mais ça peut être dangereux.

[gts2]

Donc la "génératrice" serait le transducteur ? Et "une seule génératrice à laquelle serait reliées plusieurs sondes" voudrait dire une seule génératrice qui pourrait être reliée à n'importe quelle sonde ?
Il faudrait que @soliris précise sa demande.

[Brinicle]

C'est vrai que la question est un peu ambiguë.

Personnellement, les transducteurs que j'ai utilisés étaient reliés à un (gros) boîtier, lui même relié à un pc avec le logiciel associé.

Mais il me semble que l'on ne pouvais brancher qu'un transducteur à la fois sur le boîtier... Et il fallait reconfigurer le système à chaque changement de transducteur.

[soliris]

Donc la "génératrice" serait le transducteur ? Et "une seule génératrice à laquelle serait reliées plusieurs sondes" voudrait dire une seule génératrice qui pourrait être reliée à n'importe quelle sonde ?
Il faudrait que @soliris précise sa demande.

Oui, textuellement: une seule génératrice reliée à n'importe quelle sonde en même temps verrait son temps de vie exceptionnellement raccourci, selon le représentant. Maintenant j'ignore si une génératrice est un transducteur? certaines sonotrodes présentent (m'a t on dit) un très fort courant (en voltage) juste avant l'extrémité, ce qui complique encore la donne.

Je suis aussi dubitatif sur l'excès de résonance, mais si vous reliez un dispositif destiné à alimenter 50 ohms à 10 fois 50 ohms soit 5 ohms, il parait logique qu'il puisse y avoir des problèmes, tout dépend de l'impédance de sortie de votre ampli, si celle-ci est quasi nulle, vous multipliez le courant par 10.

C'est une bonne question, sauf que je ne sais rien des spécifités de l'appareil, sensé destiné à faire du nettoyage manuel de pièces métalliques immergées dans des bains.

La sonotrode est juste une pièce métallique, conçue pour résonner à une certaine fréquence.
Ce qui génère vraiment les ultrasons, c'est un transducteur (en gros, un cristal piézoélectrique), qui fonctionne dans une certaine gamme de fréquences.
A mon avis, ce dont veut parler le représentant, c'est que si vous branchez le transducteur à une sonotrode inadaptée, l'amplitude pourrait dépasser l'amplitude maximale supportée et casser le transducteur.

Avertissement : Les ultrasons, ça paraît inoffensif, mais ça peut être dangereux.

Oui, décidément, j'ai l'impression de jouer avec le feu sans connaître les plus élémentaires informations.. mais pourquoi l'usine allemande, en route depuis 1950 dans la construction de ces appareils, fournirait-elle une ou plusieurs sonotrodes inadaptées ?.. Sans doute pour le raisons que vous avez tous indiquées.

Au fait, en quoi les ultrasons sont-ils dangereux ?

Meri à tous

[Brinicle]

C'est comme les alimentations pour les pc, si on fournit 800W à un pc qui n'en n'a besoin que de 100W, ça risque de mal se passer... Mais il existe quand même des alimentations de plus de 100W.

Les transducteurs sont réglés pour une certaine gamme de fréquences. Le problème est qu'il y a des transducteurs pour des fréquences allant de quelques dizaines de kHz à plusieurs MHz.

J'ai supposé que l'image fournie correspondait au produit vendu, et donc que le transducteur n'était pas collé à la sonotrode.

La carte qui sert d'interface avec le transducteur lui fournit la tension appropriée, d'où sans doute aussi des problèmes si vous changez le transducteur sans régler la carte...


Concernant le danger des ultrasons, cela dépend de l'amplitude des ultrasons générés. En effet, au delà d'une certaine amplitude, les ultrasons peuvent générer de la cavitation, je vous laisse imaginer ce qui se passerait si vous mettiez par accident la main sur la sonotrode ou le transducteur...
Ceux que j'ai utilisés en étaient capables, on voyait bien la projection de gouttelettes lorsqu’on mettait une goutte d'eau sur le transducteur ("atomisation").
Les ultrasons sont aussi utilisés pour de la soudure.

Après, vous pouvez toujours acheter un seul exemplaire, juste pour essayer, et en acheter plus ensuite si ça convient.

Il y a aussi des émetteurs ultrasonores qui fonctionnent uniquement grâce à un GBF et qui peuvent aussi servir de récepteur si on les relie à un oscilloscope (ce sont ceux utilisés pour les TP, entre autres dans les lycées).

[penthode]

C'est comme les alimentations pour les pc, si on fournit 800W à un pc qui n'en n'a besoin que de 100W, ça risque de mal se passer... Mais il existe quand même des alimentations de plus de 100W..

non-sens physique.... souvent cité, les canards ont la vie dure !

si un pécé consomme 100W , il tirera 100W sur l'alim qui peut fournir 800

et qui s'en portera très bien

[Brinicle]

Aïe, oui, j'ai hésité à mettre cela car j'avais un doute, j'aurais dû prendre l'inverse... (et surtout vérifier, au moins maintenant je le saurais) :

"C'est comme les alimentations pour les pc, si on fournit 100W à un pc qui en a besoin que de 800W, ça risque de mal se passer... Mais il existe quand même des alimentations de moins de 800W."


Enfin, bref, il s'agissait juste d'une analogie, même si en l’occurrence elle était fausse !

[penthode]

une analogie fausse....

ça devient surréaliste

bref , un peu de docs sur les bousins , çondes et alims, seraient utiles

[albanxiii]

bref , un peu de docs sur les bousins , çondes et alims, seraient utiles

Et si possible, Soliris, utiliser des termes usuellement utilisés dans le domaine. Je n'ai jamais entendu parler de génératrice pour des ultra-sons, donc certains le comprennent comme le générateur électrique que l'on utilise comme source d'énergie, d'autres comme le transducteur piézo-électrique qui est est relié, et chacun part dans son explication... et on fait perdre du temps à tout le monde.

[Brinicle]

Ce que je voulais dire est que l'exemple utilisé pour l'analogie était faux.

Par contre je n'ai jamais entendu parler de "çondes"

Je vais arrêter les dégâts là (de toute façon là on ne fait que des spéculations).

[soliris]

Et chacun part dans son explication... et on fait perdre du temps à tout le monde.

Ce n'est pas mon but: je vais être livré avec du matériel où le transducteur n'est pas directement relié à la sonotrode.. Enfin je pense; Brinicle semble mieux comprendre que moi les subtilités, et même les dangers. Tous ces fourniseurs et leurs représentants ne détaillent (evidemment) pas le fonctionnement, pièce par pièce, de ce qu'ils envoient.

Merci de vos réponses à tous.

[Brinicle]

Mettez un lien cassé (c'est à dire un lien où il manque certains caractères mais qui est facilement reconstituable) vers le site du fabricant, cela simplifiera tout !

[soliris]

C'est le site du fabricant allemand Martin Walter; en fait, ses produits sont délivrés à d'innombrables compagnies qui les revendent à des commerçants, et plus rarement aux particuliers.

https:/www.walter-ultraschall.de/de/

[Brinicle]

Apparemment, le générateur n'est pas spécifique à un transducteur en particulier et plusieurs fréquences sont disponibles sur chaque générateur.

Je pense donc qu'il y a eu un quiproquo avec le représentant et qu'il a compris que vous vouliez branchez plusieurs transducteur en même temps sur le même générateur...
Je me rallie donc à l'explication de gts2 :

Je ne parle pas d'adaptation d'impédance mais d'impédance de sortie tout court : si l'impédance de sortie est nulle (donc pas d'adaptation d'impédance), le courant de sortie est multiplié par 10 si on branche 10 sondes.

Concernant "l'excès de résonance"... c'est certainement qu'il ne faut pas trop en demander aux représentants...

En bref, le courant trop important ferait sans doute sauter le fusible du générateur (s'il y en a un).

Si cela vous intéresse, personnellement, j'ai utilisé ceci (il y a pas mal de choses générales intéressantes sur leur site).

[Brinicle]

Enfin, dans la réalité ce sera plus complexe car ils disent : "Automatic adjustment of impedance and frequency"

Et attention, si vous voulez acheter les "rod transduceurs", le transducteur est collé à la sonotrode.

[soliris]

Enfin, dans la réalité ce sera plus complexe car ils disent : "Automatic adjustment of impedance and frequency"

Et attention, si vous voulez acheter les "rod transduceurs", le transducteur est collé à la sonotrode.

Ok, vous vouliez bien sûr (gts2 et vous) parler d'impédance électrique. J'aimerais savoir, dans le cas d'utilisation de sonotrodes simples au bout d'un câble, à quel endroit les ultrasons sont produits, ou comment arrivent-ils au bout de la sonotrode pour "rayonner" en face d'eux. E<st-ce par le biais d'un courant électrique jusqu'au bout ? Excusez-moi, je suis très bête..

[gts2]

Bonjour,

J'aimerais savoir, dans le cas d'utilisation de sonotrodes simples au bout d'un câble, à quel endroit les ultrasons sont produits, ou comment arrivent-ils au bout de la sonotrode pour "rayonner" en face d'eux.

A priori le schéma (de principe) est oscillateur -> ampli de puissance (sortie électrique) -> transducteur (sortie mécanique) -> sonotrode (adaptation à l'usage)

Trouvé sur un site de fabricant

"Dans le transducteur à ultrasons, un vibrateur céramique fritté piézoélectrique est électriquement animé et génère ensuite de grandes amplitudes de vibrations mécaniques.
À cet effet, il doit correspondre exactement dans sa conception et sa taille à la fréquence appliquée.
L'oscillation mécanique est transmise à l'échantillon par le transducteur à ultrasons par l'intermédiaire de ce que l'on appelle les sonotrodes."

Les ultrasons sont produits par le transducteur de forme simple, et se propage ensuite dans la sonotrode de forme complexe.