المواد ومبدأ العمل لجهاز استشعار المسافة بالموجات فوق الصوتية

في الصناعة، التطبيق النموذجي للموجات فوق الصوتية هو الاختبار غير المدمر للمعادن وقياس سمك الموجات فوق الصوتية. في الماضي، تعرقلت العديد من التقنيات بسبب عدم القدرة على اكتشاف ما بداخل الأشياء، وقد أدى ظهور تقنية الاستشعار بالموجات فوق الصوتية إلى تغيير هذا الوضع. وبطبيعة الحال، يتم تثبيت المزيد من أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية بشكل ثابت على أجهزة مختلفة لالتقاط الإشارات. في التطبيقات المستقبلية، سيتم دمج الموجات فوق الصوتية مع تكنولوجيا المعلومات وتقنيات المواد الجديدة، وستظهر أجهزة استشعار بالموجات فوق الصوتية أكثر ذكاءً وحساسية للغاية.

تستخدم تقنية استشعار المسافة بالموجات فوق الصوتية الموجات فوق الصوتية لاختراق السوائل والمواد الصلبة، وخاصة في المواد الصلبة غير الشفافة لأشعة الشمس، والتي يمكن أن تخترق أعماق عدة عشرات من الأمتار. عندما تضرب الموجات فوق الصوتية شوائب أو واجهة، فإنها ستنتج انعكاسًا كبيرًا على شكل انعكاس إلى صدى، والذي يمكن أن ينتج تأثير دوبلر عندما تصطدم بجسم متحرك. لذلك، يتم استخدام اختبار الموجات فوق الصوتية على نطاق واسع في المجالات الصناعية والدفاع الوطني والطب الحيوي وغيرها من المجالات. يمكن استخدام مستشعر المسافة بالموجات فوق الصوتية على نطاق واسع في مراقبة المستوى (مستوى السائل)، ومكافحة الاصطدام الآلي، ومفاتيح القرب بالموجات فوق الصوتية المختلفة، وإنذار ضد السرقة والمجالات الأخرى ذات الصلة، وهي عملية موثوقة، سهلة التركيب، نوع مقاوم للماء، زاوية إطلاق صغيرة وحساسية عالية. إنه ملائم للاتصال بأدوات العرض الصناعية، ويوفر أيضًا مجسات بزوايا إطلاق كبيرة.

مبدأ العمل هو أن الناس يمكنهم سماع أن الصوت يتولد عن اهتزاز الجسم. تردده في نطاق 20 كيلو هرتز - 20 ميجا هرتز، أكثر من 20 كيلو هرتز يسمى الموجات فوق الصوتية، وأقل من 20 هرتز يسمى الموجات تحت الصوتية. ترددات الموجات فوق الصوتية شائعة الاستخدام هي 10 كيلو هرتز - 10 ميجا هرتز. الموجات فوق الصوتية هي تذبذب ميكانيكي في وسط مرن. وهناك شكلان: التذبذب الجانبي (الموجة المستعرضة) والتذبذب الطولي (الموجة الطولية). في التطبيقات الصناعية، تستخدم التذبذبات الطولية بشكل رئيسي. يمكن للموجات فوق الصوتية أن تنتقل في الغازات والسوائل والمواد الصلبة بسرعات انتشار مختلفة. وبالإضافة إلى ذلك، فإنه يحتوي أيضًا على ظواهر الانكسار والانعكاس ويتحلل أثناء الانتشار. تنتقل الموجات فوق الصوتية في الهواء بتردد منخفض يصل عمومًا إلى عشرات كيلو هرتز، بينما تكون ترددات مستشعر قياس المسافة بالموجات فوق الصوتية أعلى في المواد الصلبة والسوائل. وهو يتحلل بشكل أسرع في الهواء وينتشر في السوائل والمواد الصلبة مع توهين أقل وانتشار أطول. باستخدام خصائص الموجات فوق الصوتية، يمكن تحويلها إلى أجهزة استشعار بالموجات فوق الصوتية المختلفة، ومجهزة بدوائر مختلفة، وتحويلها إلى أدوات وأجهزة قياس بالموجات فوق الصوتية المختلفة، وتستخدم على نطاق واسع في الاتصالات والأجهزة الطبية وما إلى ذلك.