Principi ultrazvučnih senzora vremenskih pretvarača

Ultrazvučni pretvarač vjetra je vrsta mehaničkog titranja u elastičnom mediju, koje ima dva oblika: transverzalno titranje (poprečni val) i longitudinalno titranje (uzdužni val). Primjena u industriji uglavnom usvaja uzdužno osciliranje. Ultrazvučni valovi mogu se širiti u plinovima, tekućinama i čvrstim tijelima, a brzine širenja su im različite. Osim toga, također ima fenomene refrakcije i refleksije, te slabljenje tijekom širenja. Ultrazvučni valovi se šire u zraku, frekvencija je niska, uglavnom desetke KHZ, dok u čvrstim tijelima i tekućinama frekvencija može biti i veća. Slabljenje je brže u zraku, dok se širi u tekućini i krutom, slabljenje je malo, a širenje duže. Koristeći karakteristike ultrazvučnih valova, od njega se mogu izraditi različiti ultrazvučni senzori, opremljeni različitim strujnim krugovima i izrađeni u raznim ultrazvučnim mjernim instrumentima i uređajima, Ultrazvučni senzori brzine vjetra naširoko se koriste u komunikaciji, medicinskim uređajima i drugim aspektima.

Glavni materijali ultrazvučnih senzora vjetra su piezoelektrični kristal (elektrostrikcija) i legura nikal-željezo-aluminij (magnetostrikcija). Elektrostrikcijski materijali uključuju olovo cirkonat titanat (PZT) i tako dalje. Ultrazvučni senzor sastavljen od piezoelektričnog kristala je reverzibilni senzor. Može pretvoriti električnu energiju u mehaničku oscilaciju za generiranje ultrazvučnih valova. Istovremeno, kad prima ultrazvučne valove, može se pretvoriti i u električnu energiju, pa se može podijeliti na odašiljače ili prijemnike. Neki ultrazvučni senzori mogu slati i primati. Samo mali u ultrazvučni senzori pretvornika . Ovdje su predstavljeni Postoji mala razlika između slanja i primanja. Pogodan je za prijenos u zraku, a radna frekvencija je općenito 23-25KHZ i 40-45KHZ. Ovaj tip senzora prikladan je za mjerenje dometa, daljinsko upravljanje, zaštitu od krađe i druge svrhe. Postoje T/R-40-60, T/R-40-12 itd. (gdje T znači slanje, R znači primanje, 40 znači da je frekvencija 40KHZ, 16 i 12 znače njegov vanjski promjer, u milimetrima). Tu je i zatvoreni ultrazvučni senzor (tip MA40EI). Njegova karakteristika je da je vodootporan (ali se ne može staviti u vodu), što se može koristiti kao prekidač razine materijala i blizine, a njegova izvedba je bolja. Postoje tri osnovne vrste ultrazvučnih aplikacija. Prijenosni tip se koristi za daljinsko upravljanje, alarm protiv krađe, automatska vrata, prekidač blizine itd.; odvojeni reflektirajući tip koristi se za mjerenje udaljenosti, razine tekućine ili razine materijala; reflektirajući tip se koristi za otkrivanje nedostataka materijala, mjerenje debljine itd.