Што такое датчык ультрагукавога пераўтваральніка?

З далейшым развіццём інфармацыйных тэхналогій у хімічным, нафтавым і гідраэнергетычным сектарах, ультрагукавой датчык пераўтваральніка шырока выкарыстоўваецца для вымярэння ўзроўню алею, вады і іншых вадкасцей. Выкарыстоўваючы характарыстыкі ультрагуку, мы ведаем, што з яго таксама можна зрабіць ультрагукавы пераўтваральнік далёкасці. Сёння дазвольце мне растлумачыць ультрагукавы датчык і яго прымяненне.

Укараненне ультрагукавых датчыкаў

Ультрагукавыя датчыкі распрацаваны з выкарыстаннем характарыстык ультрагуку. Ультрагук - гэта механічная хваля з частатой вібрацыі вышэй, чым гукавыя хвалі (20 кГц). Ён генеруецца вібрацыяй пласціны пераўтваральніка пад дзеяннем напружання. Ён мае высокую частату, кароткую даўжыню хвалі, невялікі феномен дыфракцыі, асабліва добрую накіраванасць, якая можа стаць прамянём і накіраваным распаўсюджваннем. 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, яна стварае значнае адлюстраванне, утвараючы рэха, і можа ствараць эфект Доплера, калі трапляе на рухомы аб'ект. Такім чынам, ультрагукавое даследаванне шырока выкарыстоўваецца ў прамысловасці, нацыянальнай абароне, біямедыцыне і г.д.

Кампаненты ультрагукавога датчыка

The ультрагукавы датчык ўзроўню 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 хвалі Лэмба (хваля Лэмба), двайны зонд (адзін зонд адлюстравання, адзін зонд прыём) Пачакайце.

Прынцып працы ультрагукавога датчыка

Пры падачы напругі на п'езаэлектрычную кераміку будзе адбывацца механічная дэфармацыя са зменамі напружання і частаты. З іншага боку, калі п'езаэлектрычная кераміка вібруе, утвараецца электрычны зарад. Выкарыстоўваючы гэты прынцып, калі электрычны сігнал падаецца на вібратар, які складаецца з дзвюх п'езаэлектрычных керамічных вырабаў або п'езаэлектрычнай керамікі і металічнага ліста, так званага п'езаэлектрычнага біморфнага элемента, ультрагукавыя хвалі будуць выпраменьвацца з-за вібрацыі пры выгіне. Наадварот, калі ультрагукавая вібрацыя ўжываецца да п'езаэлектрычнага біморфнага элемента, генеруецца электрычны сігнал. Грунтуючыся на вышэйзгаданых эфектах, п'езаэлектрычная кераміка можа выкарыстоўвацца ў якасці ультрагукавых датчыкаў. Як і ультрагукавыя датчыкі, кампазітны вібратар гнутка замацаваны на падставе. Кампазітны вібратар уяўляе сабой камбінацыю рэзанатара і вібратара з п'езаэлектрычным біморфным элементам, 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 ствараюцца вібрацыяй, 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 ўнутры верхняй часткі металічнай скрынкі. Аснова замацоўваецца на адкрытым канцы скрынкі і пакрываецца смалой. Для ультрагукавой датчык вымярэння адлегласці, які выкарыстоўваецца ў прамысловых робатах, ён павінен мець дакладнасць 1 мм і моцнае ультрагукавое выпраменьванне.