投稿者: yako77

Qu’est-ce qu’un arbre linéaire ?

Les arbres linéaires sont des barres rondes de haute précision, résistantes à l’usure, utilisées comme guides dans les mouvements linéaires (alternatifs).

Le diamètre extérieur de l’arbre est ajusté et est généralement disponible en f8, g6 et h5.

Les matériaux utilisés sont le fer (avec un traitement de surface tel que le chrome dur) et l’acier inoxydable, qui peut être durci par induction pour obtenir un état de surface solide.

Les formes ne sont pas seulement droites, mais peuvent également être tubulaires ou étagées, taraudées sur la face frontale, chanfreinées en D ou rainurées par clavetage.

Utilisations des arbres linéaires

Utilisé comme guide dans les mouvements linéaires alternatifs.

Les entraînements linéaires utilisant des vérins pneumatiques ou des moteurs n’assurent pas la linéarité. Les arbres linéaires sont donc utilisés en combinaison avec des pièces à fort glissement telles que des paliers secs ou des douilles linéaires afin d’augmenter la linéarité du mouvement.

Ils sont souvent utilisés dans des gabarits qui sont déplacés en ligne droite à la main, comme un étau.

Récemment, des moteurs à arbres linéaires utilisant des arbres linéaires à vibrations extrêmement faibles à l’arrêt et capables de se déplacer à grande vitesse ont également été mis sur le marché, et sont utilisés dans les équipements d’usinage où une précision de position est requise.

Principe des arbres linéaires

Les arbres linéaires sont un composant mécanique indispensable pour les entraînements linéaires peu coûteux et de haute précision, ainsi que pour la précision statique de la position.

Ils sont hautement standardisés et peuvent être utilisés pour réaliser des mouvements linéaires de haute précision à moindre coût et facilement en choisissant parmi une gamme de produits standard.

Les arbres linéaires sont sujets à l’usure en raison du frottement constant de l’objet. Pour accroître leur durabilité, ils sont souvent trempés pour renforcer leur surface. Même si vous souhaitez procéder à un usinage supplémentaire après l’achat, sachez qu’ils sont durs et qu’ils ne peuvent être usinés qu’à l’aide d’un centre d’usinage complet.

Les guides linéaires constituent une méthode similaire pour obtenir un degré élevé de linéarité. Les guides linéaires ont le point d’appui au point où la charge est appliquée, alors que les Arbres linéaires ont le point d’appui éloigné de la charge et sont donc inférieurs aux guides linéaires en termes de résistance. Il est courant d’utiliser des guides linéaires lorsqu’une précision et une résistance élevées sont requises, et des arbres linéaires lorsqu’un système simplifié et peu coûteux est nécessaire, en fonction de l’objectif visé.

Qu’est-ce qu’un miroir laser ?

Les miroirs laser sont des miroirs spéciaux conçus pour réfléchir la lumière laser.

Ils se caractérisent par une réflectivité et une résistance thermique élevées et servent à maximiser l’énergie du faisceau laser. Ils sont utilisés à diverses fins dans les dispositifs laser et l’optique, mais leur principale fonction est de focaliser ou de propager la lumière laser sous la forme d’un faisceau.

La lumière laser émise par un dispositif laser est réfléchie par des miroirs. Ces derniers peuvent alors diriger le faisceau dans la direction souhaitée. Les miroirs laser sont également utilisés comme réflecteurs pour les lasers. Les faisceaux laser sont produits à des longueurs d’onde et des gammes de puissance spécifiques, qui peuvent causer des dommages thermiques dans les miroirs conventionnels.

Les miroirs laser sont souvent fabriqués avec des revêtements et des matériaux spéciaux qui ont une réflectivité élevée pour des longueurs d’onde et des puissances spécifiques et qui minimisent également les dommages thermiques.

Utilisations des miroirs laser

Les miroirs laser sont des composants utilisés dans divers domaines et utilisations. En voici quelques exemples :

1. La fabrication

Les miroirs laser jouent un rôle important dans les processus de traitement tels que la découpe et le marquage au laser. Les miroirs laser se caractérisent par une réflectivité et une résistance thermique élevées. Cela leur permet de guider le faisceau laser avec précision.

Dans les découpeurs laser, les miroirs concentrent le faisceau sur le matériau à découper. Dans les systèmes de marquage laser, le faisceau est focalisé pour permettre le marquage et la gravure. Le soudage au laser concentre également le faisceau sur le matériau afin de contrôler le processus de soudage.

2. Dans le secteur médical

Les miroirs laser sont également des composants largement utilisés dans le secteur médical. En chirurgie laser, les miroirs sont utilisés pour guider le faisceau laser dans le corps du patient.

Dans le traitement de la peau, les miroirs sont souvent utilisés pour diriger avec précision le faisceau laser afin de traiter les lésions cutanées et les tissus indésirables. En chirurgie ophtalmique, les miroirs le guident également dans l’œil pour la chirurgie et le traitement celui-ci.

Les miroirs laser ont une grande réflectivité et une grande tolérance à la chaleur. Toutes deux représentent des éléments essentiels pour l’utilisation efficace et sûre des faisceaux laser.

3. Dans le secteur des télécommunications

Les miroirs laser sont également un élément important dans le domaine des fibres optiques et des communications optiques. Les fibres optiques sont utilisées pour la transmission d’informations à grande vitesse. Au sein de celle-ci, les miroirs laser servent à réfléchir et à guider les signaux optiques. Ils sont alors utilisés aux extrémités et aux jonctions des fibres optiques pour contrôler avec précision le signal. Ils permettent ainsi d’assurer une communication à grande vitesse et de haute qualité.

Les miroirs sont également souvent utilisés dans les réseaux de communication optique pour le routage et la commutation optique des signaux. Leur but étant de faciliter la transmission et le contrôle de ces derniers.

Principe des miroirs laser

Un miroir laser se compose d’une couche réfléchissante, d’un support et d’un revêtement protecteur.

1. La couche réfléchissante

La couche réfléchissante est la partie responsable de la réflexion du faisceau laser. Elle est généralement recouverte d’un matériau à forte réflectivité, tel qu’un métal ou un dépôt de diodes. L’épaisseur et le choix du matériau de cette couche sont souvent déterminés par les propriétés du miroir et la longueur d’onde du laser utilisé.

2. Le support

Le support est la partie qui sert à soutenir la couche réfléchissante et à assurer la stabilité. On utilise généralement des matériaux rigides tels que le verre ou le métal. La planéité et la résistance à la chaleur du substrat sont importantes, et des substrats de haute qualité sont souvent choisis pour maintenir la qualité du faisceau laser.

3. Le revêtement protecteur

Les miroirs laser peuvent être soumis à des salissures et à des rayures au cours de leur utilisation. Ils peuvent donc être dotés d’un revêtement protecteur. Ce revêtement peut protéger la surface du miroir et améliorer la résistance à l’usure et aux produits chimiques.

Types de miroirs laser

Il existe plusieurs types de miroirs laser, en fonction du revêtement, dont les propriétés et les applications varient. Voici quelques exemples de miroirs laser typiques :

1. Le revêtement métallique

Ces miroirs sont recouverts d’or, d’argent ou d’aluminium. Ils sont peu coûteux et peuvent être utilisés sur une large bande de longueur d’onde.

L’or a la propriété de transmettre en dessous de 600 nm et l’argent en dessous de 400 nm. L’inconvénient est que la surface se raye facilement.

2. Le revêtement diélectrique à large bande

Il s’agit d’un miroir doté d’un revêtement à large bande et hautement réfléchissant. Le film n’absorbe pas la lumière et est utilisé dans les sources de lumière laser à plusieurs longueurs d’onde.

3. Le revêtement diélectrique pour laser

Ces miroirs sont recouverts d’un revêtement hautement réfléchissant à des longueurs d’onde spécifiques. C’est le miroir laser le plus couramment utilisé pour les lasers de courte longueur d’onde et de forte puissance. Un autre avantage est que le film n’absorbe pas la lumière et qu’il est dur et résistant aux rayures.

Qu’est-ce qu’un four de refusion ?

Un four de refusion est un four de chauffage destiné à coller des cartes de circuits imprimés et des composants électroniques avec de la soudure dans la production de cartes unitaires. Les fours de refusion sont parfois appelés équipements de refusion, car les fours de refusion représentent la majeure partie de l’ensemble des équipements de refusion.

Les fours de refusion sont chauffés à des températures allant de 150°C à 230°C pendant le montage de la carte. Certaines soudures contiennent du plomb, d’autres non, et la plage de température de fonctionnement varie en fonction de la soudure utilisée.

Utilisations des fours de refusion

Les fours de refusion sont utilisés comme fours de chauffage pour coller les cartes de circuits imprimés et les composants électroniques avec de la soudure dans la production de cartes unitaires. Ils sont principalement utilisés comme fonction principale dans les machines de refusion.

Lors du soudage de composants sur une carte de circuit imprimé, il existe une méthode qui consiste à coller les composants électroniques à la main à l’aide d’un fer à souder, mais ce processus est extrêmement difficile lorsqu’il y a beaucoup de composants ou lorsque la surface de collage est extrêmement petite. Ces dernières années, la miniaturisation des composants montés et la densification des composants montés due à la forte intégration des circuits ont augmenté, et l’on craint qu’une adhérence insuffisante ou des courts-circuits ne se produisent lorsque le brasage est effectué à la main. C’est pourquoi l’utilisation d’un équipement de refusion capable de réaliser un montage de surface précis permet un assemblage fiable des cartes.

Principe du four de refusion

Tout d’abord, le principe de l’élévation de la température dans le four de refusion est expliqué. La température dans un four de refusion est augmentée par l’arrivée d’air chaud dans le four. Il existe différentes méthodes pour l’afflux d’air chaud, mais le four de refusion élève la température en soufflant de l’air chaud sous la forme d’un jet de collision. En soufflant de l’air chaud dans une direction perpendiculaire au substrat, la température de ce dernier est augmentée par la friction entre l’air à haute température qui entre en collision avec le substrat et l’air qui s’est arrêté de bouger.

Le principe de l’adhésion entre la carte et les composants électroniques dans un four de refusion est expliqué ci-après. Lorsque le four de refusion est chauffé, de la soudure est d’abord déposée sur la carte, puis les composants électroniques sont placés par-dessus. Dans cet état, la soudure fond au fur et à mesure que le four de refusion est chauffé, et les composants placés au-dessus de la soudure adhèrent à la carte comme s’ils s’enfonçaient. Une fois que tous les composants de la carte ont adhéré à celle-ci, la température du four de refusion est abaissée, la soudure se solidifie et la carte et les composants électroniques sont collés ensemble.

Autres informations sur les fours de refusion

1. Différences entre les fours à flux et les fours de refusion

Un four à flux est un dispositif utilisé pour le brasage en flux. Le brasage en flux est une méthode de flux dans laquelle le brasage est effectué en faisant passer la carte au-dessus d’un bain de soudure contenant de la soudure en fusion. Le brasage en flux nécessite un bain de soudure, ce qui se traduit par un équipement plus volumineux.

Le brasage par refusion, quant à lui, ne nécessite pas de bain de soudure. La soudure en pâte, appelée soudure en crème, est appliquée au préalable sur la surface de la carte ou au dos du composant. Lorsque la carte est passée dans un four de refusion avec de la soudure à la crème appliquée, la soudure en pâte est métallisée et le composant et la carte sont assemblés. La soudure à la crème ressemble à de la soudure fondue, mais il s’agit en fait d’un mélange de soudure fine et de flux d’une taille de quelques microns. Elle est appliquée sur la carte par l’intermédiaire d’un masque métallique et chauffée. C’est la première fois que la soudure est assemblée et métallisée.

Les fours à flux et les fours à refusion ont des processus différents et nécessitent des types de soudure différents.

2. Remplissage du four de refusion avec du gaz N2

Si le four contient beaucoup d’oxygène, l’oxygène chauffé entre en contact avec la pâte à braser. La substance appelée colophane contenue dans la pâte est facilement oxydable, et si la colophane est oxydée, la poudre de soudure contenue dans la pâte, et donc les fils du composant et les pastilles de la carte, seront également oxydés. Une option consiste à remplir le four d’azote gazeux (N2) pour réduire la concentration d’oxygène dans le four.

Toutefois, même si la liaison entre la soudure et les fils est insuffisante avec l’azote, elle peut passer à travers les inspections en raison de l’aspect superficiellement propre du filet causé par l’effet de réduction de la concentration d’O2 dans les fours de refusion de table.

3. Le four de refusion de table permet la refusion à domicile

Les fours de refusion de table conventionnels sont toujours de grande taille, même s’il s’agit de modèles de table, et il a été difficile de les installer à la maison en raison des contraintes d’espace et du prix.

Cependant, avec la demande croissante de fours de refusion de table ces dernières années, saviez-vous qu’un four de refusion de table compact aux dimensions extérieures W110 x D127 x H16 est désormais disponible. Contrairement aux produits conventionnels, ils sont également disponibles à un prix inférieur, le plus petit four de refusion de table coûtant désormais moins de 700 euros hors taxes.

Qu’est-ce qu’une machine à riveter ?

Une machine à riveter est une machine qui permet d’assembler des rivets à plusieurs pièces par rotation et mise sous pression des rivets.

Dans les nefs, elles sont utilisées pour assembler des ciseaux, des roulettes, des charnières de porte, etc.

Outre le calfeutrage, les autres méthodes d’assemblage des pièces sont le vissage, le boulonnage et la soudure. Le calfeutrage constitue un joint semi-permanent et ne se desserre pas sous l’effet des vibrations comme le font les vis et les boulons. La qualité de la finition est constante et ne varie pas en fonction de l’habileté de l’opérateur, comme c’est le cas avec le soudage.

Utilisations des machines à riveter

Les riveteuses sont utilisées dans un grand nombre d’industries en raison de leur petite taille, de leur fonctionnement sûr et pratique et de leurs performances constantes. Elles sont particulièrement utilisées pour les composants automobiles.

Elles sont utilisées dans les portes, les sièges, les essuie-glaces, les roulements de moyeu, les ceintures de sécurité et d’autres pièces mobiles liées à la carrosserie. Ils sont également utilisés dans les avions, les navires, les véhicules ferroviaires, les bicyclettes, les turbines, les lits de soins, les endoscopes, les ordinateurs, les caméras, les équipements de climatisation, les escabeaux, les couteaux, les membres artificiels, les menottes, les plaques d’égout et les interrupteurs électriques.

Principe des machines à riveter

Un outil de formage est abaissé par le haut sur la tige du rivet, le bord de la pièce, le bord saillant et d’autres parties saillantes de la pièce placée sur la table, et les presse et les sertit ensemble. Indépendamment des variations de hauteur et d’épaisseur de la pièce, de la longueur du rivet ou de la partie saillante, le processus de formage peut être optimisé.

Seule la tête du rivet est soudée sous pression et déformée plastiquement, de sorte que le corps du rivet n’est pas déformé. Les performances stables sont reproduites sans aucune charge sur les pièces assemblées.

Différents modèles sont disponibles. Par exemple, les types électriques, hydrauliques et pneumatiques sont couramment utilisés. Parmi ces modèles, on peut distinguer les machines rotatives et les machines automatiques. Les machines automatiques se caractérisent par une grande efficacité. Les machines rotatives, quant à elles, sont divisées en types rotatifs hydrauliques et pneumatiques et sont principalement utilisées pour les grands rivets centrés sur l’air et les rivets pleins.

Il existe sept principaux types de têtes : montagne, ronde, plate, plate en queue d’aronde, ronde en queue d’aronde, en pot et évidée, qui sont utilisées en fonction de la forme finie.

Qu’est-ce qu’une sonde logique ?

Une sonde logique est un dispositif qui détecte le signal à mesurer lors de l’observation d’une forme d’onde et le transmet à un instrument de mesure tel qu’un oscilloscope.

En termes de fonction, elles sont identiques aux sondes, mais elles se positionnent comme des sondes spéciales parmi les sondes. Ils sont parfois utilisés dans les codeurs d’oscilloscope, qui sont des instruments de mesure intégrés, et dans les oscilloscopes à signaux mixtes qui prennent également en charge les signaux RF, analogiques et numériques. Elles sont souvent fournies en tant que sondes dédiées adaptées aux oscilloscopes et sont classées comme sondes spéciales. La gamme est développée avec des caractéristiques ajoutées en fonction de l’utilisation, telles que l’isolation ou la transmission à grande vitesse.

De nombreux défauts dans les systèmes numériques sont dus aux caractéristiques analogiques de la forme d’onde numérique. La fonctionnalité d’un analyseur logique, qui observe des impulsions spécifiques afin d’analyser la cause analogique, est nécessaire. Les sondes logiques sont conçues avec des circuits logiques compatibles et conviennent à la fois au fonctionnement synchrone et asynchrone.

Utilisations des sondes logiques

Les sondes logiques sont utilisées dans les oscillateurs codeurs et les oscilloscopes à signaux mixtes, qui sont les plus fonctionnels de tous les oscilloscopes.

L’équipement est préparé et la sonde est mise en contact avec la carte. Après avoir réglé les valeurs de temps et de seuil, la mesure peut être effectuée.

Autres informations sur les sondes logiques

Précautions concernant les sondes

Les sondes ont la particularité de pouvoir transmettre des signaux tout en faisant partie d’un instrument de mesure. Cependant, il existe également un risque que des valeurs telles que l’impédance de sortie, la fréquence, la tension, le courant ou l’amplitude puissent affecter la mesure, c’est pourquoi il est nécessaire de comprendre le signal considéré et les caractéristiques de la sonde.

Qu’est-ce qu’un actionneur piézoélectrique ?

Un actionneur piézoélectrique est un type d’actionneur qui utilise des éléments piézoélectriques pour convertir l’énergie électrique, telle que la tension de sortie d’un circuit intégré ou d’un autre dispositif, en énergie cinétique physique, telle qu’un mouvement linéaire ou une déformation.

En utilisant des éléments piézoélectriques intégrés, également appelés éléments piézoélectriques, l’énergie électrique peut être convertie en énergie mécanique physique. Les actionneurs piézoélectriques utilisent généralement la déformation de céramiques piézoélectriques, de sorte qu’ils ne génèrent pas de bruit électromagnétique par rapport à d’autres actionneurs et se caractérisent par leur précision extrêmement élevée et leur vitesse de réponse rapide.

Une autre caractéristique importante est qu’ils ne nécessitent pas de bobines pour l’entraînement et qu’ils peuvent être compacts. En raison de leur faible consommation d’énergie, les actionneurs piézoélectriques sont utilisés dans des équipements de précision tels que les appareils photo numériques et les terminaux mobiles, où la miniaturisation est nécessaire.

Utilisations des actionneurs piézoélectriques

Les actionneurs piézoélectriques sont utilisés dans tous les domaines, des produits industriels aux appareils électriques familiers, en particulier dans les équipements de précision. Ils sont utilisés dans une large gamme d’utilisations, tirant parti de caractéristiques telles que la possibilité de miniaturisation, la vitesse de réponse élevée et la faible consommation d’énergie.

Parmi les exemples spécifiques d’utilisations, on peut citer les équipements de précision tels que les appareils photo reflex, les supports de stockage tels que les disques durs, les imprimantes à jet d’encre, les équipements médicaux et les produits industriels.

Principe des actionneurs piézoélectriques

Le principe des actionneurs piézoélectriques réside dans l’utilisation d’un phénomène physique connu sous le nom d’effet piézoélectrique inverse, dans lequel une force ou une distorsion est générée par l’utilisation d’un champ électrique à un cristal, ce qui est une caractéristique des matériaux piézoélectriques, et dans l’utilisation du déplacement précis des matériaux piézoélectriques en tant que composants mécaniques par le biais d’une commande électrique.

Les céramiques piézoélectriques utilisées dans les actionneurs piézoélectriques ont été conçues techniquement de manière à ce que de grands déplacements puissent être obtenus avec une petite tension d’entraînement grâce à l’effet piézoélectrique inverse. En particulier, en réduisant l’épaisseur du substrat céramique, la tension d’entraînement de l’actionneurs piézoélectriques peut être réduite à une tension relativement faible.

Autres informations sur les actionneurs piézoélectriques

1. Comparaison avec les actionneurs électromagnétiques

Les actionneurs électromagnétiques sont des actionneurs classiquement utilisés, mais comparés aux actionneurs piézoélectriques, ils présentent les avantages suivants :

• Un grand déplacement peut être assuré.
• Une tension d’entraînement plus faible peut être facilement obtenue.

Cependant, les actionneurs électromagnétiques nécessitent des bobines électromagnétiques, ce qui les rend difficiles à miniaturiser, et ils n’égalent pas les actionneurs piézoélectriques en termes de précision de déplacement, de contrôlabilité et de faible consommation d’énergie en tant qu’actionneurs. Actuellement, les actionneurs électromagnétiques sont utilisés dans les parties mécaniques des produits industriels conventionnels, relativement grands, et des systèmes d’équipement, tandis que les actionneurs piézoélectriques sont utilisés dans des domaines où la précision, la compacité et la faible consommation d’énergie sont importantes.

2. Hystérésis des actionneurs piézoélectriques

En principe, les actionneurs piézoélectriques peuvent être contrôlés au niveau du nano-ordre, mais ils présentent en fait un problème appelé hystérésis (phénomène historique). L’hystérésis est le phénomène par lequel le déplacement de l’actionneur (= volume de course) n’est pas parfaitement proportionnel à la tension de commande.

Dans les actionneurs piézoélectriques, le volume de la course par rapport à la tension appliquée est courbé, et les courbes ne correspondent pas lorsque la tension appliquée est augmentée et diminuée. Pour compenser cela, il est nécessaire d’utiliser un mécanisme de positionnement externe de haute précision (par exemple, des jauges de contrainte), et il existe un certain nombre de composants de précision qui utilisent le retour de positionnement des jauges avec des ASIC pour contrôler l’amplitude de la course avec une grande précision.

3. Développement d’utilisations de récolte d’énergie

Les éléments piézoélectriques sont également considérés pour le développement d’utilisations de production d’énergie, où l’énergie électrique, telle que la tension, est générée à partir d’un déplacement mécanique. En raison de l’intérêt croissant pour les questions environnementales représentées par les récents ODD, la recherche et le développement sont menés pour étudier les utilisations de production d’énergie à l’aide du déplacement mécanique et des vibrations appliquées aux actionneurs piézoélectriques basés sur des éléments piézoélectriques.

Cette technologie est appelée récolte d’énergie (production d’énergie environnementale) et, outre l’énergie vibratoire, la lumière, la chaleur et les ondes électromagnétiques retiennent également l’attention. La production d’énergie par vibration est également développée pour être utilisée dans les étiquettes de communication sans fil et d’autres utilisations, où la technologie des actionneurs piézoélectriques est appliquée.

Qu’est-ce qu’un transformateur piézoélectrique ?

Un transformateur piézoélectrique (anglais : piezoelectric transformer) est un transformateur qui utilise les effets piézoélectriques et électrostrictifs d’un type spécifique d’élément céramique (diélectrique) pour convertir l’énergie. Par rapport aux transformateurs électromagnétiques conventionnels avec enroulements, les transformateurs piézoélectriques présentent les avantages suivants : structure simple, facile à rendre plus petite, plus fine et plus légère, taux d’amplification élevé, rendement élevé et absence de bruit magnétique. Ils sont donc des composants indispensables pour les équipements électriques et électroniques peu encombrants et peu gourmands en énergie.

Utilisations des transformateurs piézoélectriques

Les transformateurs piézoélectriques sont utilisés dans les alimentations des équipements électriques et électroniques. Les transformateurs piézoélectriques sont utilisés pour remplacer les transformateurs électromagnétiques conventionnels par des transformateurs à fil. Par exemple, ils sont utilisés dans les alimentations pour le rétroéclairage des écrans LCD des ordinateurs portables et des téléviseurs LCD. En plus d’être plus petit et plus fin, le transformateur piézoélectrique devrait également être utilisé dans une variété d’utilisations à l’avenir, en raison de son rendement élevé et de l’absence de bruit magnétique.

Principe des transformateurs piézoélectriques

Un transformateur piézoélectrique se compose d’un diélectrique rectangulaire, dont la moitié est utilisée comme côté primaire et l’autre moitié comme côté secondaire. Une tension est appliquée à la face primaire dans le sens de son épaisseur, et l’énergie électrique est convertie en vibrations mécaniques par l’effet électrostrictif. L’effet électrostrictif est un phénomène par lequel un champ électrique appliqué à un matériau diélectrique provoque une déformation mécanique. Du côté secondaire, l’effet piézoélectrique convertit les vibrations mécaniques en énergie électrique, qui est extraite sous la forme d’une tension de sortie dans le sens longitudinal. Contrairement à l’effet électrostrictif, l’effet piézoélectrique est un phénomène par lequel une tension est générée lorsqu’une pression est appliquée à un diélectrique. Un diélectrique présentant cet effet est appelé élément piézoélectrique.

Les transformateurs piézoélectriques fonctionnent à leur fréquence de résonance naturelle, qui est déterminée par la longueur du diélectrique. Pour la longueur du diélectrique, il existe deux types : le mode λ, qui fonctionne à la longueur d’onde complète, et le mode λ/2, qui fonctionne à la demi-longueur d’onde. Le rapport de transformation (V2/V1) de la tension d’entrée (V1) et de la tension de sortie (V2) d’un transformateur piézoélectrique est la racine carrée (√(C1/C2)) du rapport de la capacité du côté primaire (C1) et de la capacité du côté secondaire (C2) C1 et C2 sont déterminés respectivement par l’épaisseur et la longueur du diélectrique, de sorte que le rapport entre la longueur et l’épaisseur détermine également le rapport de transformation. Le rapport entre C1 et C2 est déterminé par l’épaisseur et la longueur du diélectrique, respectivement.

Qu’est-ce qu’une centrifugeuse ?

Une centrifugeuse est une machine qui sépare des mélanges de différentes gravités spécifiques (liquide-liquide ou liquide-solide) en appliquant la force centrifuge.

Il est possible de laisser les mélanges se décanter spontanément en utilisant la différence de gravité spécifique (par exemple à l’aide d’une ampoule à décanter), mais la séparation se fait par gravité (1G) et prend plus de temps. Les centrifugeuses peuvent appliquer des forces de milliers de G, ce qui accélère la séparation. Les centrifugeuses qui peuvent appliquer des dizaines de milliers de G ou plus sont appelées ultracentrifugeuses.

Utilisations des centrifugeuses

Les centrifugeuses sont utilisées dans diverses utilisations, notamment dans les laboratoires des universités et des entreprises, dans les établissements médicaux et sur les sites de production des fabricants. Dans chacun de ces domaines, les produits sont utilisés en fonction de l’utilisation et de l’échelle.

1. Utilisations en laboratoire

Les centrifugeuses sont souvent utilisées dans les laboratoires de biochimie. Les utilisations typiques comprennent les opérations de récupération de cellules mélangées à des liquides, ainsi que la séparation et la récupération de protéines et de peptides.

Dans les laboratoires pharmaceutiques, elles sont utilisées pour des opérations telles que la séparation de liquides mélangés de gravité spécifique différente. Ils sont souvent utilisés dans les salles de contrôle de la qualité, par exemple pour analyser les ingrédients pharmaceutiques. Les deux sont utilisés en laboratoire.

2. Utilisations dans les institutions médicales

Dans les institutions médicales, ils sont utilisés pour les tests sanguins tels que les tests de coagulation et les tests biochimiques. Lorsque le sang recueilli dans des tubes de prélèvement sanguin contenant des anticoagulants est soumis à une centrifugation, les composants des cellules sanguines se déposent au fond du tube de prélèvement et le plasma peut être recueilli comme surnageant (tests de coagulation).

En revanche, si le sang est prélevé dans un récipient ne contenant pas d’anticoagulant et qu’on le laisse coaguler, puis qu’on le centrifuge, les solides (cellules sanguines et composants de la coagulation) se déposent et le sérum peut être recueilli comme surnageant (tests biochimiques).

3. Utilisations industrielles

Dans les utilisations industrielles, il est utilisé dans les usines alimentaires pour raffiner le sucre et séparer les matières grasses du lait, et dans les usines chimiques pour déliquider les résines, séparer les boues et récupérer les catalyseurs. Elles sont également utilisées dans le traitement des eaux usées et des boues. Les centrifugeuses principalement utilisées dans ces domaines industriels sont les centrifugeuses décanteuses et les centrifugeuses cylindriques.

Principe des centrifugeuses

Les mélanges liquide-solide ou liquide-liquide ayant des gravités spécifiques différentes peuvent être séparés par gravité en restant immobiles (sédimentation gravitationnelle). Cependant, la sédimentation gravitationnelle prend du temps car elle n’agit qu’à 1G.

Une centrifugeuse est un appareil qui permet de séparer des substances plus rapidement que la sédimentation par gravité en appliquant des forces centrifuges de plusieurs milliers de G. L’ampleur de la force centrifuge dépend de la distance entre la substance à séparer et l’axe de rotation et de la vitesse de rotation.

1. Centrifugeuses expérimentales

Une centrifugeuse de laboratoire se compose principalement d’un rotor, qui maintient le récipient de l’échantillon et le fait tourner, d’un arbre d’entraînement, qui est l’axe de rotation, et d’un moteur relié à l’arbre d’entraînement.

Le récipient contenant l’échantillon est appelé tube de sédimentation et peut être de différentes formes, telles que des tubes à essai, des tubes de Spitz, des plaques à puits profonds et des microtubes. Il est donc généralement possible d’adapter une variété de récipients en changeant la section du rotor ou en changeant les adaptateurs.

Lors de l’utilisation d’une centrifugeuse de laboratoire, l’échantillon équilibré doit être positionné symétriquement par rapport à l’axe de rotation du rotor. De plus, dans le cas des rotors oscillants, l’échantillon doit également être positionné de manière à ce que le centre de gravité du godet se trouve sur l’axe d’oscillation.

Si l’équilibre n’est pas correct, la séparation de l’échantillon risque de ne pas être possible. De nombreuses centrifugeuses sont équipées d’un dispositif d’arrêt automatique en cas de détection d’un déséquilibre.

2. Centrifugeuses industrielles

La centrifugeuse décanteur est un type de centrifugeuse industrielle dont l’échelle est plus grande que celle d’une centrifugeuse de laboratoire. Dans une centrifugeuse décanteur, la séparation est réalisée en faisant tourner le bol à grande vitesse. Le mélange entre par un tuyau d’alimentation et est déshydraté par la force centrifuge tout en étant transporté par un convoyeur à vis. Les solides et les liquides sont respectivement recueillis par le boîtier et évacués hors de la machine.

Types de centrifugeuses

Les centrifugeuses peuvent être classées en fonction de leur utilisation.

1. Centrifugeuses expérimentales

Les centrifugeuses de laboratoire existent en différentes tailles, de la plus petite à la plus grande, et peuvent être divisées en modèles de table et modèles de sol. Les tubes de sédimentation vont des petits tubes pour microtubes d’une capacité de 2ml ou moins aux grands tubes pour récipients de plusieurs centaines de ml à plus d’un litre.

De par leur construction, ils sont généralement capables de séparer plusieurs échantillons à la fois. Certains produits sont également équipés d’un mécanisme de refroidissement pour refroidir la chaleur générée par la friction entre le rotor et l’air (centrifugeuses refroidies), compte tenu du fait que des échantillons biologiques sont manipulés.

2. Centrifugeuses industrielles

Les centrifugeuses industrielles peuvent être divisées en deux types : les machines de sédimentation centrifuge et les machines de filtration centrifuge.

• Centrifugeuses de sédimentation
  Ce type de centrifugeuses possède un rotor dépourvu de filtres ou de trous à travers lesquels le liquide peut passer. Chaque couche se forme sur la paroi du rotor et le liquide séparé est recueilli par déchargement.
• Machine de filtration centrifuge
  On utilise un panier ou un dispositif similaire dont les parois du corps rotatif sont percées de trous et sur lequel est fixé un matériau filtrant (tissu, filtre métallique). La sédimentation est retenue dans le panier par le matériau filtrant, et l’eau plus petite que le matériau filtrant est évacuée par les trous du panier.

Outre le type de décanteur mentionné ci-dessus, il existe également un type de décanteur appelé “cylindrique”. Une variété de produits est disponible pour répondre aux différentes utilisations et industries.

Qu’est-ce qu’un calibrateur de température ?

Les calibrateurs de température sont des dispositifs utilisés pour étalonner les appareils qui mesurent la température, tels que les thermocouples et les thermistances. Les dispositifs qui mesurent la température, tels que les thermocouples, peuvent différer de la température réelle affichée en raison d’une détérioration liée à l’âge ou de la présence de saletés sur le capteur. Pour éviter de telles valeurs incorrectes, l’étalonnage est effectué à l’aide d’un calibrateurs de température.

Différents calibrateurs de température sont utilisés pour différents types de thermomètres

Le calibrateur de température utilisé dépend du type de thermomètre à étalonner. Un calibrateur de température à puits sec est utilisé pour étalonner les thermocouples et les thermistances, tandis qu’un four à corps noir est utilisé pour les thermomètres sans contact tels que les caméras thermiques.

Utilisations des calibrateurs de température

Utilisation pour l’inspection des thermomètres utilisés sur site

Les thermomètres étant des dispositifs utilisés quotidiennement dans la fabrication, les calibrateurs de température sont également utilisés dans une variété d’industries. Le contrôle de la température est très important dans le processus de fabrication. Si la lecture du thermomètre diffère de la température réelle, cela peut avoir un impact négatif sur la qualité du produit et la sécurité du processus. C’est pourquoi les thermomètres utilisés sur le site sont régulièrement vérifiés et étalonnés.

Utilisation pour l’étalonnage des thermomètres à haute température utilisés dans la fabrication de céramiques et de matériaux inorganiques

Les calibreurs de température pour une gamme de températures sont utilisés dans diverses situations, de l’étalonnage des thermomètres dans la fabrication de matériaux organiques de la température ambiante à environ 100°C, à l’étalonnage des températures dans la fabrication et le traitement des céramiques et des matériaux inorganiques, où les températures peuvent dépasser 1000°C.

Caractéristiques des calibrateurs de température

Les calibrateurs de température sont équipés d’une source de chaleur

Le calibrateurs de température est équipé d’une source de chaleur et d’un écran affichant la température. Un thermomètre à étalonner, tel qu’un thermocouple, est fixé à une source de chaleur maintenue à une certaine température, et l’étalonnage de la température est effectué en comparant la température affichée par le calibreur de température à la température du thermomètre. Les calibrateurs de température diffèrent selon le type de thermomètre, les calibrateurs de température à puits sec étant utilisés pour les thermomètres à contact tels que les thermocouples et les thermistances, et les fours à corps noir à infrarouge étant utilisés pour les thermomètres sans contact tels que les caméras thermiques et les pyromètres.

Il existe des calibrateurs de température compacts, mais il faut faire attention à l’environnement d’installation

Certains calibrateurs de température sont petits et portables, de sorte que l’étalonnage de la température peut être effectué sur place. Des précautions doivent être prises dans l’environnement d’installation, car la source de chaleur doit être maintenue à une température constante pendant l’étalonnage de la température. Il est conseillé d’effectuer l’étalonnage plus d’une fois et d’effectuer l’étalonnage de la température après avoir vérifié l’ampleur de l’erreur contenue. Il est également important d’effectuer l’étalonnage de la température à une fréquence appropriée en fonction du processus, car la fréquence de l’étalonnage du thermomètre dépend de la température et de l’environnement à mesurer.

Qu’est-ce qu’un inducteur variable ?

Un inducteur (bobine) est un composant électronique.

Il est fabriqué en enroulant un fil de cuivre autour d’un noyau de fer. Lorsqu’un courant passe à travers le fil de cuivre dans l’inducteur et que la quantité de courant varie, une force électromotrice induite est générée. Cette force est appelée inductance et est exprimée en unités de Henry (H).

Un inducteur variables est un dispositif dont l’inductance peut être modifiée en plaçant un petit pilote ou une tige de réglage sur le dessus du dispositif et en tournant un bouton pour faire glisser le noyau de fer interne vers le haut et vers le bas.

Utilisations des inducteurs variables

Les inductances sont généralement utilisées dans de nombreux produits électriques, mais un exemple familier est le transformateur de courant alternatif.

Les chargeurs de smartphones et les adaptateurs de PC convertissent les alimentations domestiques de 100V CA en 5-12V CC, et ces composants sont utilisés dans les transformateurs qui réduisent la tension.

Comme ils transmettent des fréquences élevées, ils sont également utilisés dans divers appareils sans fil (WiFi et puces IC sans contact) et dans les fours à micro-ondes. Ils sont également utilisés dans de nombreux ballasts de lampes fluorescentes et divers produits électriques, et sont particulièrement indispensables pour redresser les circuits électroniques.

Les inducteurs variables ont un champ d’utilisation limité et ont souvent été utilisés, par exemple, dans les circuits de réglage des tuners automobiles, mais sont aujourd’hui moins utilisés en raison de la numérisation des circuits.

Principe des inducteurs variables

Le principe de base du fonctionnement des inducteurs variables est le même que celui des inducteurs fixes. Lorsqu’un courant continu est appliqué à la bobine, un champ magnétique est généré dans le noyau de fer, qui devient alors un électro-aimant.

Lorsqu’une tension est initialement appliquée ou lorsque la tension est réduite, un courant induit circule instantanément dans les fils mobiles. L’énergie électrique est alors stockée sous la forme d’un champ magnétique.

Une fois qu’un champ magnétique d’une certaine intensité a été généré, un courant continu circule, comme dans un fil de cuivre ordinaire. En revanche, lorsqu’un courant alternatif circule dans une bobine d’induction, un champ magnétique de magnitude variable est généré dans le noyau de fer.

Lorsque le champ magnétique change, une force électromotrice induite est générée dans la direction opposée au courant, ce qui provoque une résistance (inductance). Si un courant alternatif continue de circuler, une force électromotrice induite dans le sens opposé est toujours générée, de sorte que le courant continue d’avoir des difficultés à circuler.

Dans le cas d’une bobine d’induction, le courant continu peut passer sans problème, mais le courant alternatif présente une caractéristique qui le rend difficile à écouler en raison de la résistance générée.

Il s’agit donc d’un composant électronique aux caractéristiques opposées à celles d’un condensateur, qui laisse passer le courant alternatif mais pas le courant continu.