Vantaggi e svantaggi dei sensori a ultrasuoni

Un impulso (onda di emissione) generato dal generatore di impulsi ad alta frequenza viene applicato alla sonda del sensore a ultrasuoni per eccitare il cristallo piezoelettrico a oscillare per generare onde ultrasoniche. Le onde ultrasoniche si propagano all'interno del pezzo ad una certa velocità. Una parte dell'onda ultrasonica viene riflessa quando incontra il difetto F; l'altra parte sensore di distanza ad ultrasuoni continua ad essere trasmessa alla superficie inferiore B del pezzo e viene riflessa. Quando l'onda ultrasonica riflessa dal difetto e dalla superficie inferiore viene ricevuta dalla sonda, diventa nuovamente un impulso elettrico. L'onda trasmessa f, l'onda difettosa F e l'onda del fondale vengono amplificate e visualizzate sullo schermo del display. 

La linea orizzontale sullo schermo è la linea di scansione (base temporale) e la sua lunghezza è proporzionale al tempo. La posizione del difetto può essere individuata dalla posizione dell'emissione circuito del trasduttore ad ultrasuoni , l'onda del difetto e l'onda del fondo sulla linea di scansione. Dall'ampiezza dell'onda del difetto si può giudicare la dimensione del difetto; dalla forma dell'onda del difetto è possibile analizzare la natura del difetto. Quando l'area del difetto è più grande della sezione trasversale del raggio sonoro, le onde sonore vengono tutte riflesse dal difetto. Sullo schermo sono presenti solo le onde T e F e non è presente l'onda B. Quando il pezzo è privo di difetti, sullo schermo sono presenti solo le onde T e B e non è presente l'onda F. I vantaggi del rilevamento dei difetti a ultrasuoni sono il rilevamento di grandi spessori, l'elevata sensibilità, l'alta velocità, il basso costo, innocuo per il corpo umano e la capacità di individuare e quantificare i difetti. Tuttavia, il rilevamento di Il circuito del sensore a ultrasuoni mediante rilevamento dei difetti a ultrasuoni non è intuitivo, la tecnica di rilevamento dei difetti è difficile, è facile essere influenzati dai fattori principali e oggettivi e i risultati del rilevamento dei difetti sono scomodi da salvare, quindi anche il rilevamento dei difetti a ultrasuoni ha i suoi limiti.

1. La gamma di frequenza applicabile è piccola. La frequenza del sensore a ultrasuoni è relativamente fissa. Ad esempio, il sensore da 40 KHz può essere utilizzato solo a 38-42 KHz. Al momento non sono disponibili quasi sensori in un'ampia gamma di frequenze, come ad esempio i prodotti che vanno da 40 kHz a 500 kHz.
   

2. Tensione di pilotaggio elevata
   La tensione di pilotaggio del trasduttore di misura della distanza è generalmente compresa tra 100 Vp-p e 1500 Vp-p. Su molti dispositivi a bassa tensione è necessario un potenziamento del trasformatore di impulsi, che causerà problemi inutili. Ridurre il campo di applicazione dei sensori a ultrasuoni.

3. La sensibilità è troppo piccola
   Principalmente a causa dell'uso di materiali ceramici piezoelettrici per i sensori a ultrasuoni, le limitazioni dei loro materiali hanno portato all'impossibilità di raggiungere la sensibilità di altri sensori.

4. L'intervallo di distanza applicabile è ridotto
   A causa dell'elevata frequenza ultrasonica, l'attenuazione è rapida durante la propagazione nel mezzo, quindi l'apparecchiatura di misurazione della profondità di propagazione del sensore a ultrasuoni è corta e non può essere raggiunta.