Prinsip kerja dan struktur sensor level cairan ultrasonik

Prinsip kerja  

Sensor ultrasonik merupakan sensor yang dikembangkan dengan menggunakan karakteristik gelombang ultrasonik. Transduser ultrasonik bawah air merupakan gelombang mekanik dengan frekuensi getaran lebih tinggi dibandingkan gelombang suara. Hal ini dihasilkan oleh getaran chip transduser di bawah eksitasi tegangan. Ia memiliki frekuensi tinggi, panjang gelombang pendek, fenomena difraksi kecil, terutama arah yang baik, dan dapat diarahkan ke sinar. Diseminasi dan karakteristik lainnya. Gelombang ultrasonik memiliki kemampuan yang besar dalam menembus cairan dan padatan, terutama pada padatan yang buram terhadap sinar matahari. Bisa menembus hingga kedalaman puluhan meter. Ketika gelombang ultrasonik mengenai pengotor atau antarmuka,Transduser ultrasonik piezoelektrik  akan menghasilkan pantulan yang signifikan hingga membentuk gema, dan dapat menghasilkan efek Doppler ketika mengenai benda bergerak. Oleh karena itu, pengujian ultrasonik banyak digunakan dalam industri, pertahanan negara, biomedis dan aspek lainnya. Ultrasonografi digunakan sebagai metode deteksi, dan perlu untuk menghasilkan dan menerima gelombang ultrasonik. Perangkat yang menjalankan fungsi ini adalah sensor ultrasonik, yang biasa disebut transduser ultrasonik, atau probe ultrasonik. 

Struktur dan komposisi  

pengukuran kedalaman transduser ultrasonik  terutama terdiri dari wafer piezoelektrik, yang dapat mengirim dan menerima gelombang ultrasonik. Probe ultrasonik berdaya rendah sebagian besar digunakan untuk deteksi. Ia memiliki banyak struktur berbeda, yang dapat dibagi menjadi probe lurus (gelombang longitudinal), probe miring (gelombang transversal), probe gelombang permukaan (gelombang permukaan), probe gelombang domba (gelombang lam), probe ganda (satu refleksi probe, satu penerimaan probe) Tunggu. Inti dari sensor ultrasonik adalah chip piezoelektrik dalam jaket plastik atau logamnya. Bahan pembuat wafer bisa bermacam-macam. Ukuran wafer seperti diameter dan ketebalan juga berbeda-beda sehingga performa setiap sensor berbeda-beda, kita harus mengetahui performanya sebelum digunakan. 

Indikator kinerja utama sensor ultrasonik

(1) Frekuensi pengoperasian. Frekuensi kerja adalah frekuensi resonansi wafer piezoelektrik. Ketika frekuensi tegangan AC yang diterapkan pada kedua ujungnya sama dengan frekuensi resonansi chip, energi keluarannya paling tinggi dan sensitivitasnya paling tinggi. 

(2) Suhu kerja. Karena titik Curie bahan piezoelektrik umumnya relatif tinggi, terutama bila probe ultrasonik yang digunakan untuk diagnosis menggunakan daya rendah, suhu kerja relatif rendah, dan dapat bekerja dalam waktu lama tanpa kegagalan. Sensor ultrasonik medis memiliki suhu yang relatif tinggi dan memerlukan peralatan pendingin terpisah. 

(3) Sensitivitas. Terutama bergantung pada pembuatan wafer itu sendiri. Koefisien kopling elektromekanisnya besar dan sensitivitasnya tinggi; sebaliknya, sensitivitasnya rendah. 

Seperti sensor ultrasonik, vibrator komposit dipasang secara fleksibel pada alasnya. Vibrator komposit merupakan kombinasi resonator dan vibrator elemen bimorf yang terdiri dari lembaran logam dan lembaran keramik piezoelektrik. Resonatornya berbentuk klakson, dan tujuannya adalah untuk secara efektif memancarkan gelombang ultrasonik yang dihasilkan akibat getaran, dan untuk secara efektif memusatkan gelombang ultrasonik di tengah vibrator. 

Sensor ultrasonik untuk penggunaan di luar ruangan harus memiliki sifat penyegelan yang baik untuk mencegah masuknya embun, hujan, dan debu. Keramik piezoelektrik dipasang di bagian dalam bagian atas kotak logam. Alasnya dipasang pada ujung terbuka kotak dan ditutup dengan resin. Untuk sensor ultrasonik yang digunakan pada robot industri, diperlukan akurasi 1 mm dan radiasi ultrasonik yang kuat.