ما هي تطبيقات استشعار محول طاقة الرياح بالموجات فوق الصوتية؟

تختلف الموجات فوق الصوتية عن الموجات الصوتية المسموعة من حيث إمكانية تركيزها ولها خصائص الطاقة المركزة. يمكن لمحول الطاقة الخزفي الكهرضغطي أو المواد المقترنة مغناطيسيًا الحصول على موجات فوق صوتية عالية الطاقة تحت تأثير نبضات ضيقة عالية الجهد، والتي يمكن تركيزها ويمكن استخدامها في لحام الدوائر المتكاملة والمواد البلاستيكية. بعد تركيز الموجات فوق الصوتية، يكون لها اتجاه جيد. عند مواجهة الواجهة بين وسطين، يمكن أن تنتج ظواهر انعكاس وانكسار واضحة، والتي تشبه موجات الضوء.

عندما تؤثر إشارة موجة صوتية ضعيفة على السائل، سوف يولد مستشعر محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية ضغطًا سلبيًا معينًا على السائل، أي أن حجم السائل يزداد، وتزداد الفجوات الجزيئية في السائل، وتتشكل العديد من الفقاعات الصغيرة؛ عندما تعمل إشارة الموجة الصوتية القوية على السائل، سيتم إنشاء ضغط إيجابي معين  على السائل، أي يتم ضغط حجم السائل وتقليله، ويتم سحق فقاعات الهواء الصغيرة المتكونة في السائل. لقد ثبت من خلال الأبحاث أنه عندما تعمل الموجات فوق الصوتية على السائل، فإن تمزق كل فقاعة في السائل سيولد موجة صدمية ذات طاقة كبيرة، وهو ما يعادل توليد درجة حرارة عالية على الفور تصل إلى عدة مئات من الدرجات وضغط يصل إلى آلاف الأجواء. تسمى هذه الظاهرة 'التجويف'، محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية  يستخدم موجة الصدمة الناتجة عن تمزق الفقاعة في السائل لتنظيف وغسل الأسطح الداخلية والخارجية لقطعة العمل. يستخدم U ltrasonic مستشعر  في الغالب في صناعات مثل أشباه الموصلات والآلات والزجاج والأدوات الطبية.

عندما يتم وضع جهاز الإرسال والاستقبال بالموجات فوق الصوتية على جانبي جسم القياس ،  يسمى هذا النوع بنوع الإرسال. يمكن استخدام الإرسالي  النموذج للتحكم عن بعد، والإنذار ضد السرقة، ومفتاح القرب، وما إلى ذلك. تنتمي أجهزة الإرسال والاستقبال بالموجات فوق الصوتية الموضوعة على نفس الجانب إلى النوع العاكس، ويمكن استخدام النوع العاكس لمفاتيح القرب، وقياس المسافة، وقياس مستوى السائل أو قياس مستوى المادة، واكتشاف العيوب المعدنية، وقياس السُمك. مبدأ قياس التدفق بطريقة فرق التوقيت: تثبيت زوجين من مجسات الإرسال والاستقبال بالموجات فوق الصوتية (F1، T1) و (F2، T2) على التوالي على مسافة معينة أعلى وأسفل خط الأنابيب المقاس، حيث تنتشر الموجات فوق الصوتية F1 و T1 في اتجاه مجرى النهر. والموجات فوق الصوتية F2، T2 هي انتشار معاكس للتيار. نظرًا للاختلاف في سرعة انتشار شعاعي الموجات فوق الصوتية في السائل، يمكن الحصول على متوسط ​​سرعة ومعدل تدفق السائل عن طريق قياس الفارق الزمني Dt لانتشار الموجات فوق الصوتية على المسبارين المستقبلين.

مبدأ محول قياس التدفق بطريقة فرق التردد: F1 وF2 عبارة عن مجسات بالموجات فوق الصوتية متطابقة، والتي يتم تركيبها خارج جدار الأنبوب وتستخدم كأجهزة إرسال واستقبال بالموجات فوق الصوتية بالتناوب من خلال التحكم في المفاتيح الإلكترونية. أولاً، تنبعث نبضة الموجات فوق الصوتية الأولى من F1، والتي يستقبلها F2 من خلال جدار الأنبوب والسائل والجانب الآخر من جدار الأنبوب. بعد تضخيم الإشارة، يتم تشغيل دائرة القيادة لـ F1 مرة أخرى، بحيث يصدر F1 نبضة الصوت الثانية. يتم إرسال النبض بالموجات فوق الصوتية بواسطة F2، ويتم استخدام F1 كجهاز استقبال، ويمكن قياس تردد تكرار النبض لـ F1 على أنه f1. وبالمثل، يمكن قياس تردد تكرار النبضة F2 على أنه f2. يتناسب فرق التردد D f بين تردد الانبعاث السفلي f1 وتردد الانبعاث العلوي f 2 مع سرعة التدفق المقاسة v. ويمكن أيضًا تثبيت مجسات الإرسال والاستقبال على نفس الجانب من الأنبوب.

تطبيقات تأثير دوبلر

تتراوح بالموجات فوق الصوتية:

يصدر مسبار الهواء بالموجات فوق الصوتية نبضات فوق صوتية، وعندما يصل إلى الجسم قيد الاختبار، ينعكس مرة أخرى ويستقبله مسبار هوائي آخر بالموجات فوق الصوتية. قم بقياس الوقت اللازم من إرسال نبضة الموجات فوق الصوتية إلى استقبال نبضة الموجات فوق الصوتية، ثم اضربها في سرعة صوت الهواء (340 م/ث)، وهي المسافة التي تقطعها نبضة الموجات فوق الصوتية على المسافة المقاسة، وقسمها على 2 للحصول على المسافة.

قياس سمك بالموجات فوق الصوتية

تنبعث الشريحة الكهرضغطية الموجودة في المسبار المستقيم ثنائي البلورة نبضات اهتزاز بالموجات فوق الصوتية. عندما يصل نبض الموجات فوق الصوتية إلى الجزء السفلي من العينة، فإنه ينعكس مرة أخرى ويتم استقباله بواسطة الشريحة الكهرضغطية الأخرى. طالما تم قياس الوقت t المطلوب من إرسال النبض بالموجات فوق الصوتية إلى استقبال النبض بالموجات فوق الصوتية، ثم ضربه في ثابت سرعة الصوت c للكائن المقاس، فهو عبارة عن مسافة الذهاب والإياب التي شهدتها النبضة فوق الصوتية في الكائن الذي تم اختباره، ثم يتم تقسيمها على 2 للحصول على السُمك. د=ط/2. المحور السيني للشاشة هو 10 مللي ثانية/div (تقسيم)، والمسافة بين الموجة B والموجة T هي 6 أقسام، والمسافة بين الموجة F والموجة T هي قسمين. من المعروف أن ثابت سرعة الصوت c=5900m/s للموجة الطولية في الصفيحة الفولاذية