Прынцып і прымяненне ультрагукавога датчыка становішча

  Ультрагукавыя хвалі - гэта агульны тэрмін для механічных хваль, частата якіх перавышае слыхавую мяжу частоты чалавека (прыкладна 20 кГц). Ультрагукавыя хвалі генеруюцца вибропреобразователем пад дзеяннем напругі. Пераўтваральнік для вымярэння адлегласці мае характарыстыкі высокай частаты, кароткай даўжыні хвалі, малой дыфракцыйнай з'явы, асабліва добрай скіраванасці, ён здольны быць прамянёвым і накіраваным распаўсюджваннем. Ультрагукавыя датчыкі таксама вядомыя як ультрагукавыя датчыкі або ультрагукавыя зонды. Ультрагукавы ўзровень - гэта лічбавы ўзровень, які кіруецца мікрапрацэсарам. У працэсе вымярэння ультрагукавы імпульсны пераўтваральнік адлегласці выпраменьваецца датчыкам (пераўтваральнікам), а гукавая хваля адлюстроўваецца ад паверхні вадкасці і затым прымаецца ультрагукавым прыёмнікам, пераўтвараецца ў электрычны сігнал з дапамогай п'езаэлектрычнага крышталя або магнітастрыкцыйнай прылады, а таксама перадаецца і прымаецца гукавой хваляй. Час паміж вылічэннем датчыка адлегласці да паверхні вымяранага аб'екта. З-за бескантактавага вымярэння колькасць вымяранага асяроддзя практычна неабмежавана,Ультрагукавы пераўтваральнік адлегласці можа быць шырока выкарыстаны для вымярэння розных вадкіх і цвёрдых матэрыялаў.

  Структура ультрагукавога датчыка становішча і яго характарыстыкі ультрагукавога пераўтваральніка ў асноўным складаюцца з п'езаэлектрычных пласцін, якія могуць выпраменьваць гукавыя хвалі і могуць прымаць ультрагук. П'езаэлектрычныя ультрагукавыя генератары фактычна працуюць з рэзанансам п'езаэлектрычнага крышталя. Ён мае дзве п'езаэлектрычныя пласціны і рэзанансную п'езапласціну. Калі яго два полюсы плюс маюць імпульсны сігнал, частата якога роўна ўласнай частаце ваганняў п'езаэлектрычнай пласціны, п'езаэлектрычная пласціна будзе рэзанаваць і прымушаць рэзанансную пласціну вібраваць, ствараючы ультрагукавыя хвалі. І наадварот, калі паміж двума электродамі не падаецца напружанне, калі пласціна рэзанатара атрымлівае ультрагукавыя хвалі,пераўтваральнік адлегласці будзе сціскаць п'езаэлектрычную пласціну, каб вібраваць, ён пераўтворыць механічную энергію ў электрычны сігнал, і ён стане ультрагукавым прыёмнікам.

  Маламагутныя ультрагукавыя зонды ў асноўным прызначаны для выяўлення. Яны маюць шмат розных структур, такіх як прамы зонд (падоўжная хваля), касой зонд (папярочная хваля), пераўтваральнік для расходомера , павярхоўны зонд (павярхоўная хваля), зонд хвалі Лэмба (хваля лямпы) і двайны зонд (адзін зонд выпраменьвае, адзін прымае). Ядром ультрагукавога зонда з'яўляецца п'езаэлектрычная пласціна ў вонкавым корпусе, і ёсць шмат відаў матэрыялаў, якія складаюць пласціну. Памер пласціны, напрыклад дыяметр і таўшчыня, таксама адрозніваецца, таму прадукцыйнасць кожнага зонда адрозніваецца, і яе прадукцыйнасць неабходна ведаць перад выкарыстаннем. Асноўныя паказчыкі працы ультрагукавых датчыкаў наступныя:

1. Працоўная частата. Працоўная частата Ультрагукавы датчык - гэта рэзанансная частата п'езаэлектрычнага пераўтваральніка. Калі частата напругі пераменнага току, якая падаецца на абодва канцы, роўная рэзананснай частаце пераўтваральніка, выхадная энергія максімальная, а адчувальнасць - самая высокая.

2.Рабочая тэмпература. Паколькі кропка Кюры п'езаэлектрычнага матэрыялу звычайна высокая, у прыватнасці, ультрагукавы зонд для выяўлення Датчык вымярэння адлегласці мае невялікую магутнасць, таму рабочая тэмпература адносна нізкая і можа працаваць на працягу доўгага часу без збояў.