अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर सेंसर क्या है?

रसायन, पेट्रोलियम और जलविद्युत क्षेत्रों में सूचना प्रौद्योगिकी के और विकास के साथ, अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर सेंसर का व्यापक रूप से तेल स्तर, जल स्तर और अन्य तरल स्तर माप में उपयोग किया जाता है। अल्ट्रासोनिक की विशेषताओं का उपयोग करते हुए, हम जानते हैं कि इसे अल्ट्रासोनिक रेंजिंग ट्रांसड्यूसर में भी बनाया जा सकता है। आज, मैं अल्ट्रासोनिक सेंसर और उसके अनुप्रयोग के बारे में और विस्तार से बताऊंगा।

अल्ट्रासोनिक सेंसर का परिचय

अल्ट्रासोनिक सेंसर अल्ट्रासाउंड की विशेषताओं का उपयोग करके विकसित किए जाते हैं। अल्ट्रासोनिक एक यांत्रिक तरंग है जिसकी कंपन आवृत्ति ध्वनि तरंगों (20kHz) से अधिक होती है। यह वोल्टेज के उत्तेजना के तहत ट्रांसड्यूसर वेफर के कंपन से उत्पन्न होता है। इसमें उच्च आवृत्ति, लघु तरंग दैर्ध्य, छोटी विवर्तन घटना, विशेष रूप से अच्छी दिशा है, जो किरण और दिशात्मक प्रसार बन सकती है। अल्ट्रासोनिक तरंगों में तरल पदार्थ और ठोस पदार्थों को भेदने की बहुत अच्छी क्षमता होती है, खासकर उन ठोस पदार्थों में जो सूर्य के प्रकाश के लिए अपारदर्शी होते हैं। यह दसियों मीटर की गहराई तक प्रवेश कर सकता है। जब अल्ट्रासोनिक तरंग अशुद्धता या इंटरफ़ेस से टकराती है, तो यह एक प्रतिध्वनि बनाने के लिए एक महत्वपूर्ण प्रतिबिंब उत्पन्न करेगी, और जब यह किसी चलती वस्तु से टकराती है तो यह डॉपलर प्रभाव उत्पन्न कर सकती है। इसलिए, अल्ट्रासोनिक परीक्षण का व्यापक रूप से उद्योग, राष्ट्रीय रक्षा, बायोमेडिसिन आदि में उपयोग किया जाता है।

अल्ट्रासोनिक सेंसर के घटक

अल्ट्रासोनिक स्तर ट्रांसड्यूसर मुख्य रूप से पीजोइलेक्ट्रिक वेफर्स से बना होता है, जो अल्ट्रासोनिक तरंगों को संचारित और प्राप्त कर सकता है। कम-शक्ति वाली अल्ट्रासाउंड जांच का उपयोग अधिकतर पता लगाने के लिए किया जाता है। इसकी कई अलग-अलग संरचनाएं हैं, जिन्हें सीधी जांच (अनुदैर्ध्य तरंग), तिरछी जांच (अनुप्रस्थ तरंग), सतह तरंग जांच (सतह लहर), मेमने तरंग जांच (मेमना तरंग), दोहरी जांच (एक जांच प्रतिबिंब, एक जांच रिसेप्शन) प्रतीक्षा में विभाजित किया जा सकता है।

अल्ट्रासोनिक सेंसर का कार्य सिद्धांत

जब वोल्टेज को पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक पर लागू किया जाता है, तो वोल्टेज और आवृत्ति में परिवर्तन के साथ यांत्रिक विरूपण होगा। दूसरी ओर, जब पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक में कंपन होता है, तो एक विद्युत आवेश उत्पन्न होता है। इस सिद्धांत का उपयोग करते हुए, जब दो पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक या एक पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक और एक धातु शीट, तथाकथित पीजोइलेक्ट्रिक बिमॉर्फ तत्व से बने वाइब्रेटर पर एक विद्युत संकेत लागू किया जाता है, तो झुकने वाले कंपन के कारण अल्ट्रासोनिक तरंगें उत्सर्जित होंगी। इसके विपरीत, जब पीजोइलेक्ट्रिक बिमॉर्फ तत्व पर अल्ट्रासोनिक कंपन लागू किया जाता है, तो एक विद्युत संकेत उत्पन्न होता है। उपरोक्त प्रभावों के आधार पर, पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक का उपयोग अल्ट्रासोनिक सेंसर के रूप में किया जा सकता है। अल्ट्रासोनिक सेंसर की तरह, एक समग्र वाइब्रेटर लचीले ढंग से आधार पर तय किया जाता है। मिश्रित वाइब्रेटर एक रेज़ोनेटर और एक पीजोइलेक्ट्रिक बिमॉर्फ तत्व वाइब्रेटर का एक संयोजन है जो एक धातु शीट और एक पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक शीट से बना होता है। अनुनादक एक सींग के आकार में होता है, और इसका उद्देश्य कंपन द्वारा उत्पन्न अल्ट्रासोनिक तरंगों को प्रभावी ढंग से प्रसारित करना और वाइब्रेटर के केंद्र में अल्ट्रासोनिक तरंगों को प्रभावी ढंग से केंद्रित करना है।

बाहरी उपयोग के लिए अल्ट्रासोनिक सेंसर में ओस, बारिश और धूल की घुसपैठ को रोकने के लिए अच्छी सीलिंग गुण होने चाहिए। पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक धातु बॉक्स के शीर्ष के अंदर तय किए गए हैं। आधार बॉक्स के खुले सिरे पर तय किया गया है और राल से ढका हुआ है। के लिए औद्योगिक रोबोटों में उपयोग किए जाने वाले अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर दूरी माप के लिए 1 मिमी की सटीकता और मजबूत अल्ट्रासोनिक विकिरण की आवश्यकता होती है।