Прынцып працы і структура ультрагукавога датчыка ўзроўню вадкасці

Прынцып працы  

Ультрагукавыя датчыкі - гэта датчыкі, распрацаваныя з выкарыстаннем характарыстык ультрагукавых хваль. Падводны ультрагукавы пераўтваральнік - гэта механічная хваля з больш высокай частатой вібрацыі, чым гукавыя хвалі. Ён генеруецца вібрацыяй мікрасхемы пераўтваральніка пад дзеяннем напругі. Ён мае высокую частату, кароткую даўжыню хвалі, невялікую дыфракцыйную з'яву, асабліва добрую накіраванасць і можа быць накіраваны ў прамяні. Распаўсюджванне і іншыя характарыстыкі. Ультрагукавыя хвалі валодаюць вялікай здольнасцю пранікаць праз вадкасці і цвёрдыя рэчывы, асабліва ў цвёрдыя рэчывы, непразрыстыя для сонечнага святла. Ён можа пранікаць на глыбіню ў дзясяткі метраў. Калі ультрагукавая хваля трапляе на прымешку або паверхню падзелу,п'езаэлектрычны ультрагукавой пераўтваральнік  будзе вырабляць значнае адлюстраванне, каб сфармаваць рэха, і ён можа выклікаць эфект Доплера пры сутыкненні з рухомым аб'ектам. Такім чынам, ультрагукавое тэсціраванне шырока выкарыстоўваецца ў прамысловасці, нацыянальнай абароне, біямедыцыне і іншых аспектах. Ультрагук выкарыстоўваецца як метад выяўлення, і ён неабходны для генерацыі і прыёму ультрагукавых хваль. Прыладай, якое выконвае гэтую функцыю, з'яўляецца ультрагукавой датчык, які прынята называць ультрагукавым датчыкам, або ультрагукавым зондам. 

Будова і склад  

ультрагукавой датчык вымярэння глыбіні  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 шмат розных структур, якія можна падзяліць на прамы зонд (падоўжная хваля), касы зонд (папярочная хваля), зонд павярхоўнай хвалі (павярхоўная хваля), зонд хвалі баранчыка (хваля Лама), двайны зонд (адзін зонд адлюстравання, адзін зонд прыём) Пачакайце. Ядром ультрагукавога датчыка з'яўляецца п'езаэлектрычны чып у пластыкавай або металічнай абалонцы. Можа быць шмат відаў матэрыялаў, якія складаюць пласціну. Памер пласціны, напрыклад дыяметр і таўшчыня, таксама адрозніваюцца, таму прадукцыйнасць кожнага датчыка адрозніваецца, мы павінны ведаць яго прадукцыйнасць перад выкарыстаннем. 

Асноўныя характарыстыкі ультрагукавых датчыкаў

(1) Працоўная частата. Працоўная частата - гэта рэзанансная частата п'езаэлектрычнай пласціны. Калі частата напружання пераменнага току, якое падаецца на два яго канцы, роўная рэзананснай частаце мікрасхемы, выхадная энергія найбольш высокая, а адчувальнасць - самая высокая. 

(2) Працоўная тэмпература. Паколькі кропка Кюры п'езаэлектрычных матэрыялаў звычайна адносна высокая, асабліва калі ультрагукавы зонд, які выкарыстоўваецца для дыягностыкі, выкарыстоўвае нізкую магутнасць, рабочая тэмпература адносна нізкая, і ён можа працаваць доўгі час без збояў. Медыцынскія ультрагукавыя датчыкі маюць адносна высокія тэмпературы і патрабуюць асобнага халадзільнага абсталявання. 

(3) Адчувальнасць. У асноўным гэта залежыць ад вытворчасці самой пласціны. Электрамеханічны каэфіцыент сувязі вялікі, а адчувальнасць высокая; наадварот, адчувальнасць нізкая. 

Як і ультрагукавыя датчыкі, кампазітны вібратар гнутка замацаваны на падставе. Кампазітны вібратар уяўляе сабой камбінацыю рэзанатара і біморфнага вібратара, які складаецца з металічнага ліста і п'езаэлектрычнага керамічнага ліста. Рэзанатар мае форму ражка, і мэта складаецца ў тым, каб эфектыўна выпраменьваць ультрагукавыя хвалі, якія ўтвараюцца з-за вібрацыі, і эфектыўна канцэнтраваць ультрагукавыя хвалі ў цэнтры вібратара. 

Ультрагукавыя датчыкі для вонкавага выкарыстання павінны мець добрыя герметычныя ўласцівасці, каб прадухіліць пранікненне расы, дажджу і пылу. П'езаэлектрычная кераміка замацавана на ўнутраным боку верхняй часткі металічнай скрынкі. Аснова замацавана на адкрытым канцы скрынкі і пакрыта смалой. Ультрагукавыя датчыкі, якія выкарыстоўваюцца ў прамысловых робатах, павінны мець дакладнасць 1 мм і моцнае ультрагукавое выпраменьванне.