Princip rada ultrazvučnog pretvarača

1 Uvod

S razvojem novih tehnologija poput automatizacije, broj ultrazvučni pretvarači su u porastu, a svi suvremeni instrumenti i oprema neodvojivi su od senzora u industrijskoj proizvodnji, posebice u proizvodnim procesima, koriste se različiti pretvarači za praćenje i kontrolu raznih parametara proizvodnog procesa, kao što su temperatura, tlak, protok itd., kako bi oprema radila najbolje, a proizvod bio najbolje kvalitete. Sredinom 20. stoljeća utvrđeno je da kristali pretvornika određenih medija (kao što su kvarcni kristal, kristal natrijevog kalijevog tartarata, kristal PZT itd.) mogu generirati ultrazvučne valove veće snage pod djelovanjem visokog napona i uskog pulsa. Razlikuje se od zvučnih zvučnih valova, može se koristiti za zavarivanje integriranih krugova i čišćenje unutar slikovne cijevi. Što se tiče detekcije, pretvornik za dubinu ima karakteristike loma i refleksije koje su slične svjetlosnim valovima, a mogu se koristiti i ultrazvučni nano detektori. otkriva olupine brodova na morskom dnu i neprijateljske podmornice. Ultrazvuk je sada prodro u mnoga područja naših života, poput B-ultrazvuka, daljinskog upravljanja, ispitivanja bez razaranja protiv krađe i tako dalje.

2. Pojam ultrazvuka

Ljudi mogu čuti da zvuk nastaje vibracijom predmeta. Njegova frekvencija je u rasponu od 20Hz-20kHz, što se naziva čujni zvučni val. Mehaničke vibracije ispod 20 Hz su nečujne ljudskom uhu, nazivaju se infrazvučnim valovima; mehaničke vibracije iznad 20 kHz nazivaju se ultrazvučni valovi, a obično se koriste za ultrazvučne frekvencije ultrazvučni eho sonder pretvornika su od desetaka kHz do desetaka MHz. Ultrazvučni valovi su mehaničke oscilacije u elastičnim medijima. Postoje dva oblika: bočna oscilacija (poprečni val) i longitudinalna oscilacija (longitudinalni val). Prijave koje se koriste u industriji često koriste uzdužne oscilacije. Ultrazvučni valovi mogu putovati u plinovima, tekućinama i čvrstim tvarima, ali različitim brzinama širenja. Osim toga, također ima fenomene loma i refleksije koji se smanjuju tijekom širenja. Frekvencija ultrazvučnih valova koji se šire u zraku je relativno niska, općenito je nekoliko desetaka kHz, ali je slabljenje brže; frekvencija širenja u krutim tvarima i tekućinama je veća, ali je slabljenje manje i širenje je dalje.

3. Značajke ultrazvuka

Usmjerenost na Montaža ultrazvučne sonde je dobra, nije je lako odvojiti, a energija je koncentrirana. Stoga je snaga prodiranja velika, a gubitak energije mali nakon probijanja čelične ploče debljine nekoliko metara. Ultrazvučni valovi mogu proizvesti značajnu refleksiju i lom kada naiđu na sučelje između dva medija. Ova pojava je slična svjetlosnim valovima. Viša frekvencija je ultrazvuk pretvornika za mjerač protoka , to je usmjerenost zvučnog polja bolja, a karakteristike refleksije i refrakcije svjetlosnog vala bliže. Korištenjem karakteristika ultrazvučnih valova mogu se koristiti različiti ultrazvučni senzori, a različiti sklopovi mogu se koristiti za izradu raznih ultrazvučnih mjernih instrumenata i uređaja, a naširoko se koriste u podvodnim komunikacijama, medicini i kućanskim uređajima.

4. Princip rada ultrazvučnog senzora

Ultrazvučni senzor je senzor razvijen korištenjem karakteristika ultrazvučnih valova, a sastoji se od senzora za odašiljanje, senzora za prijem, kontrolnog dijela i dijela za napajanje. Senzor odašiljača sastoji se od odašiljača i piezo keramičkog vibratora pretvornika promjera oko 15 mm. Funkcije od ultrazvučni pretvarač protoka pretvara električnu vibracijsku energiju keramičkog vibratora u super energiju i zrači u zrak; prijemni senzor je piezo keramički vibrator. Sastoji se od kruga za pojačanje, prijemnog Ultrazvučni senzor od 2MHz generira mehaničke vibracije, pretvara ih u električnu energiju i djeluje kao izlaz prijemnika senzora za otkrivanje odaslanih ultrazvučnih valova. U stvarnoj upotrebi, piezo keramički vibrator se koristi kao senzor za odašiljanje, koji se također može koristiti kao keramički vibrator na senzoru za prijem. Dio uglavnom kontrolira frekvenciju impulsa, radni ciklus, rijetku modulaciju i brojanje te udaljenost detekcije koju šalje odašiljač. napajanje ultrazvučnog senzora razine ulja može biti DC12V ± 10% ili 24V ± 10%.