Звязаныя веды аб датчыках ультрагукавога пераўтваральніка

асноўнае ўвядзенне:

Датчык ультрагукавога пераўтваральніка распрацаваны з выкарыстаннем характарыстык ультрагуку. Ён мае характарыстыкі высокай частаты, кароткай даўжыні хвалі, невялікай дыфракцыйнай з'явы, асабліва добрай накіраванасці, якая можа стаць прамянямі і распаўсюджвацца накіравана. Ультрагукавыя хвалі валодаюць вялікай здольнасцю пранікаць праз вадкасці і цвёрдыя рэчывы. Ультрагукавыя хвалі будуць выклікаць значныя адлюстраванні, калі яны сутыкаюцца з прымешкамі або межамі падзелу, утвараючы рэха, і яны могуць выклікаць эфект Доплера, калі яны сутыкаюцца з рухомымі аб'ектамі. Такім чынам, ультрагукавое даследаванне шырока выкарыстоўваецца ў прамысловасці, нацыянальнай абароне, біямедыцыне і г. д. Каб выкарыстоўваць ультрагук у якасці метаду выяўлення, ультрагук павінен быць створаны і атрыманы. Прыладай, якое выконвае гэтую функцыю, з'яўляецца ультрагукавой датчык, які прынята называць ультрагукавым датчыкам або ультрагукавым зондам.

 кампанент:

Датчык акустычнай хвалі ў асноўным складаецца з п'езаэлектрычных пласцін, якія могуць перадаваць і прымаць ультрагукавыя хвалі. Для выяўлення ў асноўным выкарыстоўваюцца ультрагукавыя датчыкі малой магутнасці. Ён мае мноства розных структур, якія можна падзяліць на прамы зонд (падоўжная хваля), касы зонд (папярочная хваля), зонд павярхоўнай хвалі (павярхоўная хваля), зонд (хваля багня), двайны зонд (адзін зонд адлюстравання, адзін зонд прыём) і г.д.

Прынцып працы:

Людзі чуюць гук, таму што вібрацыя аб'екта знаходзіцца ў дыяпазоне 20 кГц, больш за 20 кГц называецца ультрагукам, а менш за 20 Гц - інфрагукам. 

Ультрагук - гэта від механічных ваганняў у пругкім асяроддзі, які мае дзве формы: папярочныя ваганні (папярочная хваля) і падоўжныя ваганні (падоўжная хваля). Прыкладанне ў прамысловасці ў асноўным прымае падоўжнае ваганне. Ультрагукавыя хвалі могуць распаўсюджвацца ў газах, вадкасцях і цвёрдых целах, і хуткасці іх распаўсюджвання розныя. Акрамя таго, ён таксама мае з'явы праламлення і адлюстравання, а таксама згасанне падчас распаўсюджвання. Частата ультрагукавых хваль бескантактавы ультрагукавой вымяральнік ўзроўню распаўсюджваецца ў паветры на нізкім узроўні, як правіла, у дзесяткі кГц, у той час як у цвёрдых целах і вадкасцях частата можа быць вышэй. Згасанне адбываецца хутчэй у паветры, у той час як яно распаўсюджваецца ў вадкім і цвёрдым стане, згасанне невялікае, а распаўсюджванне больш працяглае. Выкарыстоўваючы характарыстыкі ультрагуку, з яго можна зрабіць розныя ультрагукавыя датчыкі, абсталяваныя рознымі схемамі, а таксама зрабіць розныя ультрагукавыя вымяральныя прыборы і прылады, якія шырока выкарыстоўваюцца ў сувязі, медыцынскіх прыборах і іншых аспектах.

Асноўныя матэрыялы ст Ультрагукавы пераўтваральнік 200 кГц - гэта п'езаэлектрычны крышталь (электрастрыкцыя) і сплаў нікель-жалеза-алюміній (магнітастрыкцыя). Электрастрыктыўныя матэрыялы ўключаюць тытанат цырканату свінцу (PZT) і гэтак далей. Ультрагукавой датчык, які складаецца з п'езаэлектрычнага крышталя, з'яўляецца зварачальным датчыкам. Ён можа пераўтвараць электрычную энергію ў механічныя ваганні для генерацыі ультрагукавых хваль. У той жа час, калі ён атрымлівае ультрагукавыя хвалі, ён таксама можа быць ператвораны ў электрычную энергію, таму яго можна падзяліць на перадатчыкі або прымачы. Некаторыя ультрагукавыя датчыкі могуць як адпраўляць, так і атрымліваць. Тут прадстаўлены толькі невялікі ультрагукавой датчык. Існуе невялікая розніца паміж адпраўкай і атрыманнем. Ён падыходзіць для перадачы ў паветры, а рабочая частата звычайна складае 23-25 ​​кГц і 40-45 кГц. Гэты тып ультрагукавога датчыка падыходзіць для вымярэння далёкасці, дыстанцыйнага кіравання, абароны ад крадзяжоў і іншых мэтаў. Ёсць T/R-40-60, T/R-40-12 і г.д. (дзе T азначае адпраўку, R азначае прыём, 40 азначае частату 40 кГц, 16 і 12 азначаюць яго знешні дыяметр у міліметрах). Ёсць таксама герметычны ультрагукавой датчык (тыпу MA40EI). Ён характарызуецца тым, што ён воданепранікальны (але не ў вадзе), і можа выкарыстоўвацца ў якасці матэрыяльнага выключальніка ўзроўню і набліжэння. Яго прадукцыйнасць лепш. Ёсць тры асноўных тыпу ультрагукавых прыкладанняў, тып перадачы выкарыстоўваецца для дыстанцыйнага кіравання, сігналізацыі супраць крадзяжу, аўтаматычных дзвярэй, бескантактавага выключальніка і г.д.; падзелены тып адлюстравання выкарыстоўваецца для вымярэння адлегласці, узроўню вадкасці або ўзроўню матэрыялу; тып адлюстравання выкарыстоўваецца для дэфектаскапіі матэрыялу, вымярэння таўшчыні і г.д. Ён складаецца з датчыка адпраўкі (або перадатчыка хвалі), датчыка прыёму (або прымача хвалі), часткі кіравання і часткі крыніцы харчавання. Датчык перадатчыка складаецца з перадатчыка і керамічнага пераўтваральніка вібратара дыяметрам каля 15 мм. Функцыя пераўтваральніка заключаецца ў пераўтварэнні энергіі электрычнай вібрацыі керамічнага вібратара ў звышэнергію і выпраменьванні ў паветра; у той час як прыёмны датчык складаецца з керамічнага вібрацыйнага пераўтваральніка, які складаецца з схемы ўзмацняльніка, пераўтваральнік прымае хвалю, ствараючы механічную вібрацыю, і пераўтворыць яе ў электрычную энергію, якая выкарыстоўваецца ў якасці выхаду прымача ультрагукавога датчыка для выяўлення перадаючага супер. Пры рэальным выкарыстанні таксама можна выкарыстоўваць керамічны вібратар, які выкарыстоўваецца ў якасці перадаючага датчыка. Выкарыстоўваецца ў якасці керамічнага вібратара для датчыка прымача. Частка кіравання ў асноўным кіруе частатой ланцуга імпульсаў, працоўным цыклам, разрэджанай мадуляцыяй, падлікам і адлегласцю выяўлення, якія адпраўляе перадатчык.

Праграма працы

Калі высокачашчыннае напружанне 40 кГц падаць на п'езаэлектрычны керамічны ліст (двайны крышталічны асцылятар) з рэзананснай частатой 40 кГц у перадаючым датчыку, п'езаэлектрычны керамічны ліст будзе пашырацца і сціскацца ў адпаведнасці з палярнасцю прыкладзенага высокачашчыннага напружання, а затым адпраўляць ультрагукавыя хвалі 40 кГц, ультрагукавую хвалю Ультрагукавой пераўтваральнік з латуневага матэрыялу распаўсюджваецца ў выглядзе шчыльнасці (ступень шчыльнасці можа рэгулявацца схемай кіравання) і перадаецца на прыёмнік хвалі. Прыёмнік выкарыстоўвае прынцып п'езаэлектрычнага эфекту, які выкарыстоўваецца датчыкам ціску, гэта значыць прымяненне ціску на п'езаэлектрычны элемент, каб выклікаць дэфармацыю п'езаэлектрычнага элемента, затым сінус 40 кГц з полюсам '+' з аднаго боку і полюсам '-' з другога боку. Паколькі амплітуда высокачашчыннага напружання малая, яго неабходна ўзмацняць. Ультрагукавыя датчыкі дазваляюць кіроўцу бяспечна рухацца заднім ходам. Прынцып заключаецца ў тым, каб выяўляць любыя перашкоды на заднім шляху або паблізу іх і своечасова папярэджваць. Распрацаваная сістэма выяўлення можа забяспечваць як гукавыя, так і візуальныя гукавыя і візуальныя папярэджанні адначасова. Папярэджанне паказвае на тое, што выяўлена адлегласць і кірунак перашкод у сляпой зоне. Такім чынам, незалежна ад таго, паркуецеся ці едзеце ў вузкім месцы, з дапамогай сістэмы выяўлення перашкод заднім ходам псіхалагічны ціск кіроўцы будзе зніжаны, і кіроўца можа з лёгкасцю выконваць неабходныя дзеянні.

каб

Звярніце ўвагу пры выкарыстанні:

1. Для забеспячэння надзейнасці і працяглага тэрміну службы не выкарыстоўвайце датчык на адкрытым паветры або ў месцах, дзе тэмпература вышэй за намінальную.

2. Ультрагукавы датчык выкарыстоўвае паветра ў якасці асяроддзя перадачы, таму, калі мясцовая тэмпература адрозніваецца, адлюстраванне і праламленне на мяжы можа выклікаць няспраўнасць, і адлегласць выяўлення таксама будзе змяняцца, калі дзьме вецер. Такім чынам, ультрагукавыя датчыкі не павінны выкарыстоўвацца побач з такім абсталяваннем, як вентылятары штучнай вентыляцыі лёгкіх.

3. Бруя з паветранага сопла мае некалькі частот, таму яна будзе ўплываць на ультрагукавы датчык і не павінна выкарыстоўвацца побач з датчыкам.

4. Кроплі вады на паверхні датчыка скарачаюць адлегласць выяўлення.

5. Такія матэрыялы, як парашок і баваўняная пража, немагчыма выявіць, калі яны паглынаюць гук (адбівальны датчык).

6. Ультрагукавой датчык можна выкарыстоўваць у вакуумнай або выбухаабароненай зоне.

7. Не выкарыстоўвайце ультрагукавы датчык у зоне з парай; атмасфера ў гэтай мясцовасці нераўнамерная. Будзе згенераваны тэмпературны градыент, які выкліча памылкі вымярэнняў.