ما هو مستشعر محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية هاناس

تنتشر الموجات فوق الصوتية في خط مستقيم. كلما كان التردد أعلى، كانت قدرة الحيود أضعف، لكن قدرة الانعكاس أقوى. لهذا السبب، يمكن صنع أجهزة استشعار بالموجات فوق الصوتية باستخدام خاصية الموجات فوق الصوتية. وبالإضافة إلى ذلك، فإن سرعة انتشار الموجات فوق الصوتية في الهواء بطيئة، مما يجعل استخدام أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية أمرًا بسيطًا.

يتم تطوير أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية باستخدام خصائص الموجات فوق الصوتية. محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية عبارة عن موجة ميكانيكية ذات تردد اهتزاز أعلى من الموجات الصوتية. يتم إنشاؤه بواسطة اهتزاز شريحة محول الطاقة تحت إثارة الجهد. لديها تردد عالٍ، وطول موجي قصير، وظاهرة حيود صغيرة، واتجاهية جيدة بشكل خاص، ويمكن توجيهها إلى الأشعة. الانتشار وخصائص أخرى. تتمتع الموجات فوق الصوتية بقدرة كبيرة على اختراق السوائل والمواد الصلبة، خاصة في المواد الصلبة غير الشفافة لأشعة الشمس. ويمكن أن تصل إلى عمق عشرات الأمتار. عندما تضرب الموجات فوق الصوتية الشوائب أو الواجهة، فإنها ستنتج انعكاسًا كبيرًا لتشكل صدى، ويمكن أن تنتج تأثير دوبلر عندما تضرب جسمًا متحركًا. ولذلك، يتم استخدام اختبار الموجات فوق الصوتية على نطاق واسع في الصناعة والدفاع الوطني والطب الحيوي وغيرها من الجوانب. يتم استخدام الموجات فوق الصوتية كوسيلة للكشف، ومن الضروري توليد واستقبال الموجات فوق الصوتية. الجهاز الذي ينجز هذه الوظيفة هو جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية، والذي يسمى عادة محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية، أو مسبار الموجات فوق الصوتية.

يتكون المستشعر بالموجات فوق الصوتية بشكل أساسي من هزاز ثنائي الشكل ولوحة رنين مخروطية وقطب كهربائي. عندما يتم تطبيق جهد معين بين القطبين، سيتم ضغط الرقاقة الكهرضغطية لإنتاج تشوه ميكانيكي. بعد إزالة الجهد، ستعود الرقاقة الكهرضغطية إلى حالتها الأصلية. إذا تم تطبيق جهد الضغط بين القطبين بتردد معين، فإن الرقاقة الكهرضغطية سوف تهتز أيضًا بتردد معين. بعد الاختبار، يكون التردد الطبيعي لهذا النوع من الرقائق الكهرضغطية هو 38 كيلو هرتز، ويتم تطبيق إشارة نبضية ذات موجة مربعة بتردد 40 كيلو هرتز على القطبين. في هذا الوقت، يتردد صدى الشريحة الكهرضغطية وتنبعث منها موجات فوق صوتية. وبنفس الطريقة أ محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية الكهرضغطية بدون إشارة نبض خارجية سوف يتردد رنينه أيضًا عندما تتلقى لوحة الرنين موجات فوق صوتية، مما يولد إشارة كهربائية بين القطبين.

يتكون مسبار الموجات فوق الصوتية بشكل أساسي من رقائق كهرضغطية يمكنها إرسال واستقبال الموجات فوق الصوتية. تستخدم مجسات الموجات فوق الصوتية منخفضة الطاقة في الغالب للكشف. لديها العديد من الهياكل المختلفة، والتي يمكن تقسيمها إلى مسبار مستقيم (موجة طولية)، مسبار مائل (موجة عرضية)، مسبار موجة سطحية (موجة سطحية)، مسبار موجة خروف (موجة لام)، مسبار مزدوج (انعكاس مسبار واحد، استقبال مسبار واحد) انتظر. جوهر مسبار الموجات فوق الصوتية هو شريحة كهرضغطية في غلافها البلاستيكي أو المعدني. يمكن أن يكون هناك العديد من أنواع مواد pzt التي تشكل الرقاقة. يختلف أيضًا حجم الرقاقة الكهرضغطية، مثل القطر والسمك، وبالتالي يختلف أداء كل مسبار بالموجات فوق الصوتية، ونحن نعرف أداءه قبل التطبيق. هناك مؤشرات الأداء الرئيسية لأجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية.

(1) تردد التشغيل.

تردد العمل هو تردد الرنين للرقاقة الكهرضغطية، عندما يكون تردد جهد التيار المتردد المطبق على طرفيه مساوياً لتردد الرنين للرقاقة الكهرضغطية، تكون طاقة الخرج كبيرة والحساسية عالية.

(2) درجة حرارة العمل.

لأن نقطة كوري من المواد الكهرضغطية محول المسافة بالموجات فوق الصوتية مرتفع نسبيًا بشكل عام، خاصة عندما تستخدم محولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية للتشخيص طاقة منخفضة، ودرجة حرارة العمل للسيراميك الضغطي منخفضة نسبيًا، ويمكن أن تعمل لفترة طويلة دون فشل. درجة حرارة مجسات الموجات فوق الصوتية الطبية مرتفعة نسبيًا وتتطلب معدات تبريد منفصلة.

(3) الحساسية.

يعتمد الأمر بشكل أساسي على رقاقة التصنيع نفسها. معامل الاقتران الكهروميكانيكي كبير والحساسية عالية، على العكس من ذلك، الحساسية منخفضة.