Якія перавагі і недахопы ультрагукавых датчыкаў?

Ультрагукавыя датчыкі шырока выкарыстоўваюцца ў вытворчасці, электраэнергетыцы і металургіі для вымярэння будаўнічых матэрыялаў, хімікатаў, прадуктаў харчавання, аўтамабіляў, складскіх памяшканняў, караблёў, тэкстылю, транспарту, разведкі, узроўню вадкасці дзякуючы іх высокай дакладнасці вымярэнняў, стабільнай працы і тэмпературнай кампенсацыі. У такіх галінах прамысловасці, як маніторынг узроўню, выяўленне патоку з адкрытым каналам і робататэхніка для харчовай прамысловасці, ён можа вымяраць вадкія матэрыялы, а таксама вымяраць узровень вадкасці ў прамысловасці цвёрдых матэрыялаў.

Перш за ўсё, пагаворым аб прынцыпе працы ультрагукавы модуль датчыка вымярэння адлегласці : ультрагукавыя датчыкі распрацаваны з выкарыстаннем характарыстык ультрагукавых хваль. Ультрагукавыя зонды ў асноўным складаюцца з п'езаэлектрычных чыпаў, якія могуць перадаваць і прымаць ультрагукавыя хвалі. П'езаэлектрычны ультрагукавой генератар фактычна выкарыстоўвае для працы рэзананс п'езаэлектрычнага крышталя. Ён мае дзве п'езаэлектрычныя пласціны і рэзанансную пласціну. Калі частата імпульснага сігналу роўна частаце ўласных ваганняў п'езаэлектрычнай пласціны, п'езаэлектрычная пласціна будзе рэзанаваць і прымушаць рэзанансную пласціну вібраваць, ствараючы ультрагукавыя хвалі. Наадварот, калі паміж двума электродамі не падаецца напружанне, калі рэзанансная пласціна прымае ультрагукавыя хвалі, яна будзе націскаць на п'езаэлектрычны чып, каб ён вібраваў і пераўтвараў механічную энергію ў электрычныя сігналы, а затым стаў ультрагукавым прыёмнікам. Ультрагукавыя зонды малой магутнасці ў асноўным выкарыстоўваюцца для выяўлення. Яны маюць шмат розных структур. Іх можна падзяліць на прамыя зонды (падоўжныя хвалі), касыя зонды (папярочныя хвалі), паверхневыя зонды (павярхоўныя хвалі), зонды хвалі Лэмба (хваля Лэмба) і падвойныя зонды (адзін прыём зонда, адзін прыём зонда).

Па-другое, ёсць шмат пераваг выкарыстання характарыстыкі ультрагукавога датчыка адлегласці для вымярэння аб'ектаў. Гэта таму, што ультрагукавыя хвалі маюць характарыстыкі высокай частаты, кароткай даўжыні хвалі, з'явы малой дыфракцыі, асабліва добрай накіраванасці, і могуць стаць прамянямі і распаўсюджвацца накіравана. Ультрагук мае вялікую здольнасць 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, яна стварае значнае адлюстраванне, утвараючы рэха, і можа ствараць эфект Доплера, калі трапляе на рухомы аб'ект. Ультрагукавыя датчыкі, распрацаваныя на аснове ультрагукавых характарыстык, называюцца «ультрагукавымі датчыкамі» і шырока выкарыстоўваюцца ў нацыянальнай абароннай і біямедыцынскай прамысловасці.

Аднак, паколькі кропка Кюры п'езаэлектрычных матэрыялаў, як правіла, адносна высокая, асабліва ультрагукавы датчык, які выкарыстоўваецца ў дыягнастычных ультрагукавых зондах, мае нізкую магутнасць і нізкую працоўную тэмпературу і можа працаваць на працягу доўгага часу без збояў. Тэмпература медыцынскіх ультрагукавых датчыкаў адносна высокая і патрабуе асобнага халадзільнага абсталявання. Адчувальнасць у асноўным залежыць ад самой пласціны-вытворчасці. Электрамеханічны каэфіцыент сувязі вялікі, а адчувальнасць высокая; наадварот, адчувальнасць нізкая. Ёсць тры прычыны:

1. Частата сучасных ультрагукавых датчыкаў адносна фіксаваная. Напрыклад, датчыкі 40 кГц можна выкарыстоўваць толькі пры 38-42 кГц, а іншыя частоты падобныя. У цяперашні час практычна няма датчыкаў з шырокім дыяпазонам частот, напрыклад, 40 кГц ~ 500 кГц. 

2. Кіруючае напружанне адносна высокае, як правіла, ад 100Vp-p да 1500Vpp. У многім нізкавольтным абсталяванні для павышэння напругі патрабуюцца імпульсныя трансфарматары, але гэта таксама прывядзе да некаторых складаных праблем. Было б лепш, калі б былі датчыкі прывада нізкага напружання 3~5 В (большай магутнасці);

3. Адчувальнасць павінна быць вышэй:

Можна заўважыць, што прамысловы ультрагукавой датчык ўзроўню можа выдаваць, прымаць і аналізаваць гук, які нашы чалавечыя вушы не могуць выявіць. З пункту гледжання выяўлення, выкарыстанне ультрагукавых датчыкаў дазваляе дасягнуць ультрагукавой дальнасці, ультрагукавой дэфектаскапіі і іншых функцый, якія можна выкарыстоўваць для выяўлення патанулых падводных лодак, падводных лодак праціўніка і адлюстравання металічных унутраных пашкоджанняў. Яны могуць прымяняцца ў розных тэхнічных галінах, такіх як прамысловасць, сельская гаспадарка, лёгкая прамысловасць і лячэнне, і цесна звязаны з нашым жыццём. Што тычыцца аналізу некаторых пераваг і недахопаў ультрагукавых датчыкаў. Калі вы ўсё яшчэ вельмі зацікаўлены ў перавагах і недахопах ультрагукавых датчыкаў, вы таксама можаце выкарыстоўваць ультрагукавыя датчыкі самастойна. Даведайцеся перавагі і недахопы ультрагукавых датчыкаў на працягу пэўнага перыяду часу. Калі вы даведаецеся, як ліквідаваць недахопы ультрагукавых датчыкаў у працэсе выкарыстання ультрагукавых датчыкаў, вы таксама можаце пракансультавацца з прафесійнымі даследчыкамі адпаведных ультрагукавых датчыкаў на вэб-сайце.