Što je senzor ultrazvučne sonde?

Daljnjim razvojem informacijske tehnologije u kemijskom, naftnom i hidroenergetskom sektoru, ultrazvučni senzor sonde naširoko se koristi za mjerenje razine ulja, vode i drugih tekućina. Koristeći karakteristike ultrazvuka, znamo da se od njega također može napraviti ultrazvučni pretvarač dometa. Dopustite mi da danas dodatno objasnim ultrazvučni senzor i njegovu primjenu.

Uvođenje ultrazvučnih senzora

Ultrazvučni senzori razvijeni su korištenjem karakteristika ultrazvuka. Ultrazvuk je mehanički val s frekvencijom vibracije većom od frekvencije zvučnih valova (20kHz). Generira se vibracijom pločice pretvarača pod pobudom napona. Ima visoku frekvenciju, kratku valnu duljinu, mali difrakcijski fenomen, posebno dobru usmjerenost, koja može postati zraka i usmjereno širenje. Ultrazvučni valovi imaju veliku sposobnost prodiranja u tekućine i krutine, posebno u krutine koje su neprozirne za sunčevu svjetlost. Može prodrijeti do dubine od desetak metara. Kada ultrazvučni val pogodi nečistoću ili sučelje, proizvest će značajnu refleksiju da bi se stvorio eho, a može proizvesti Doppler efekt kada udari u pokretni objekt. Stoga se ultrazvučno ispitivanje široko koristi u industriji, nacionalnoj obrani, biomedicini itd.

Komponente ultrazvučnog senzora

The ultrazvučni pretvarač razine uglavnom se sastoji od piezoelektričnih pločica koje mogu odašiljati i primati ultrazvučne valove. Za detekciju se uglavnom koriste ultrazvučne sonde male snage. Ima mnogo različitih struktura, koje se mogu podijeliti na ravnu sondu (uzdužni val), kosu sondu (poprečni val), sondu površinskog vala (površinski val), sondu Lambovog vala (Lambov val), dvostruku sondu (jedna refleksija sonde, jedna sonda prijem) Čekaj.

Princip rada ultrazvučnog senzora

Kada se na piezoelektričnu keramiku primijeni napon, doći će do mehaničke deformacije s promjenama napona i frekvencije. S druge strane, kada piezoelektrična keramika vibrira, stvara se električni naboj. Koristeći ovaj princip, kada se električni signal primijeni na vibrator sastavljen od dvije piezoelektrične keramike ili piezoelektrične keramike i metalnog lima, takozvani piezoelektrični bimorfni element, ultrazvučni valovi će se emitirati zbog vibracija savijanja. Naprotiv, kada se ultrazvučna vibracija primijeni na piezoelektrični bimorfni element, generira se električni signal. Na temelju navedenih učinaka, piezoelektrična keramika može se koristiti kao ultrazvučni senzor. Poput ultrazvučnih senzora, kompozitni vibrator je fleksibilno fiksiran na bazu. Kompozitni vibrator kombinacija je rezonatora i piezoelektričnog vibratora bimorfnog elementa koji se sastoji od metalnog lima i piezoelektričnog keramičkog lima. Rezonator je u obliku roga, a svrha mu je učinkovito zračenje ultrazvučnih valova generiranih vibracijom i učinkovito koncentriranje ultrazvučnih valova u središtu vibratora.

Ultrazvučni senzori za vanjsku upotrebu moraju imati dobra svojstva brtvljenja kako bi spriječili prodor rose, kiše i prašine. Piezoelektrična keramika fiksirana je unutar vrha metalne kutije. Baza je pričvršćena na otvoreni kraj kutije i prekrivena smolom. Za mjerenje udaljenosti ultrazvučnim sondama koje se koristi u industrijskim robotima, zahtijeva se točnost od 1 mm i jako ultrazvučno zračenje.