Pregleda: 0 Autor: Urednik stranice Vrijeme objave: 2023-06-15 Izvor: stranica
Ultrazvuk se razlikuje od čujnih zvučnih valova po tome što se može fokusirati i ima karakteristike koncentrirane energije. Piezoelektrični keramički pretvarač ili magnetostriktivni materijali mogu dobiti ultrazvučne valove velike snage pod djelovanjem visokonaponskih uskih impulsa, koji se mogu fokusirati i koristiti za zavarivanje integriranih krugova i plastike. Nakon što se ultrazvučni val fokusira, ima dobru usmjerenost. Kada naiđe na sučelje između dva medija, može proizvesti očite fenomene refleksije i refrakcije, koji su slični svjetlosnim valovima.
Kada slab signal zvučnog vala djeluje na tekućinu, senzor ultrazvučne sonde će generirati određeni negativni tlak na tekućinu, to jest, volumen tekućine se povećava, molekularne praznine u tekućini se povećavaju i stvaraju se mnogi sitni mjehurići; kada jak signal zvučnog vala djeluje na tekućinu, tada će se stvoriti određeni pozitivni tlak na tekućini, odnosno volumen tekućine se sabija i smanjuje, a sitni mjehurići zraka koji se formiraju u tekućini se drobe. Istraživanjem je dokazano da kada ultrazvučni val djeluje na tekućinu, puknuće svakog mjehurića u tekućini generira udarni val velike energije, što je ekvivalent trenutnom stvaranju visoke temperature od nekoliko stotina stupnjeva i tlaka do tisuća atmosfera. Ovaj fenomen se naziva 'kavitacija', ultrazvučni pretvarač koristi udarni val koji nastaje pucanjem mjehurića u tekućini za čišćenje i pranje unutarnje i vanjske površine obratka. Ultrazvučni poluvodiči senzor se uglavnom koristi u industrijama kao što su , strojevi, staklo i medicinski instrumenti.
Kada su ultrazvučni odašiljač i prijamnik postavljeni s obje strane mjernog objekta , ovaj tip se naziva prijenosni tip. Transmisivni model može se koristiti za daljinsko upravljanje, protuprovalni alarm, blizinski prekidač, itd. Ultrazvučni odašiljači i prijemnici postavljeni na istoj strani pripadaju reflektirajućem tipu, a reflektirajući tip se može koristiti za blizinske prekidače, mjerenje udaljenosti, mjerenje razine tekućine ili materijala, detekciju metalnih nedostataka i mjerenje debljine. Princip mjerenja protoka metodom vremenske razlike: instalirajte dva para ultrazvučnih sondi za prijenos i prijem (F1, T1) odnosno (F2, T2) na određenoj udaljenosti uzvodno i nizvodno od mjerenog cjevovoda, gdje se ultrazvučni valovi F1 i T1 šire nizvodno. A F2, T2 ultrazvuk je protustrujno širenje. Zbog razlike u brzini širenja dviju zraka ultrazvučnih valova u tekućini, prosječna brzina i brzina protoka tekućine mogu se dobiti mjerenjem vremenske razlike Dt širenja ultrazvučnih valova na dvije prijemne sonde.
Načelo od pretvornik za mjerenje protoka metodom razlike frekvencija: F1 i F2 su identične ultrazvučne sonde, koje se postavljaju izvan stijenke cijevi i koriste se kao ultrazvučni odašiljači i prijamnici naizmjenično putem upravljanja elektroničkim prekidačima. Prvo, prvi ultrazvučni impuls emitira F1, koji prima F2 kroz stijenku cijevi, tekućinu i drugu stranu stijenke cijevi. Nakon što se signal pojača, ponovno pokreće pogonski krug F1, tako da F1 emitira drugi zvučni impuls. ultrazvučni puls prenosi F2, a F1 se koristi kao prijamnik, a frekvencija ponavljanja pulsa F1 može se mjeriti kao f1. Slično, frekvencija ponavljanja pulsa F2 može se izmjeriti kao f2. Frekvencijska razlika D f između nizvodne frekvencije emisije f1 i uzvodne frekvencije emisije f 2 proporcionalna je izmjerenoj brzini protoka v. Prijenosne i prijamne sonde također se mogu instalirati na istoj strani cijevi..
Primjena Dopplerovog efekta
Ultrazvučni raspon:
Zračna ultrazvučna sonda emitira ultrazvučne impulse, a kada dosegne predmet koji se testira, reflektira se natrag i prima druga zračna ultrazvučna sonda. Izmjerite vrijeme t potrebno od odašiljanja ultrazvučnog impulsa do primanja ultrazvučnog pulsa, a zatim ga pomnožite s brzinom zvuka zraka (340 m/s), što je udaljenost koju je ultrazvučni puls prevalio na izmjerenoj udaljenosti, i podijelite to s 2 da biste dobili udaljenost.
Ultrazvučno mjerenje debljine
Piezoelektrični čip u dvostrukoj kristalnoj ravnoj sondi emitira ultrazvučne vibracijske impulse. Kada ultrazvučni puls dosegne dno uzorka, reflektira se natrag i prima ga drugi piezoelektrični čip. Sve dok se vrijeme t potrebno od odašiljanja ultrazvučnog impulsa do primanja ultrazvučnog impulsa mjeri, a zatim množi s konstantom brzine zvuka c mjerenog objekta, to je kružna udaljenost koju je ultrazvučni puls doživio u testiranom objektu, a zatim se dijeli s 2 da se dobije debljina. d=ct/2. X-os prikaza je 10ms/div (podjela), a udaljenost između B vala i T vala je 6 podjeljaka, a udaljenost između F vala i T vala je 2 podjeljka. Poznato je da je konstanta brzine zvuka c=5900m/s uzdužnog vala u čeličnoj ploči