Cos'è un sensore trasduttore a ultrasuoni?

Con l’ulteriore sviluppo della tecnologia dell’informazione nei settori chimico, petrolifero ed idroelettrico, Il sensore del trasduttore a ultrasuoni è ampiamente utilizzato nella misurazione del livello dell'olio, del livello dell'acqua e di altri liquidi. Utilizzando le caratteristiche degli ultrasuoni, sappiamo che può anche essere trasformato in un trasduttore a ultrasuoni. Oggi lasciatemi spiegare ulteriormente il sensore a ultrasuoni e la sua applicazione.

Introduzione dei sensori ad ultrasuoni

I sensori a ultrasuoni sono sviluppati sfruttando le caratteristiche degli ultrasuoni. L'ultrasuono è un'onda meccanica con una frequenza di vibrazione superiore a quella delle onde sonore (20kHz). È generato dalla vibrazione del wafer del trasduttore sotto l'eccitazione della tensione. Ha alta frequenza, lunghezza d'onda corta, piccolo fenomeno di diffrazione, particolarmente buona direttività, che può diventare propagazione dei raggi e direzionale. Le onde ultrasoniche hanno una grande capacità di penetrare liquidi e solidi, soprattutto nei solidi opachi alla luce solare. Può penetrare fino a una profondità di decine di metri. Quando l'onda ultrasonica colpisce l'impurità o l'interfaccia, produrrà una riflessione significativa per formare un'eco e può produrre un effetto doppler quando colpisce un oggetto in movimento. Pertanto, i test ad ultrasuoni sono ampiamente utilizzati nell'industria, nella difesa nazionale, nella biomedicina, ecc.

Componenti di un sensore ad ultrasuoni

IL il trasduttore di livello ad ultrasuoni è composto principalmente da wafer piezoelettrici, che possono trasmettere e ricevere onde ultrasoniche. Per il rilevamento vengono utilizzate principalmente sonde a ultrasuoni a bassa potenza. Ha molte strutture diverse, che possono essere suddivise in sonda diritta (onda longitudinale), sonda obliqua (onda trasversale), sonda per onde superficiali (onda di superficie), sonda per onde di agnello (onda di agnello), doppia sonda (una riflessione della sonda, una ricezione della sonda) Aspetta.

Principio di funzionamento del sensore ad ultrasuoni

Quando viene applicata tensione alla ceramica piezoelettrica, si verificherà una deformazione meccanica con variazioni di tensione e frequenza. Quando invece la ceramica piezoelettrica viene fatta vibrare, viene generata una carica elettrica. Utilizzando questo principio, quando un segnale elettrico viene applicato a un vibratore composto da due ceramiche piezoelettriche o da una ceramica piezoelettrica e una lamiera metallica, il cosiddetto elemento bimorfo piezoelettrico, verranno emesse onde ultrasoniche a causa della vibrazione di flessione. Al contrario, quando viene applicata una vibrazione ultrasonica all'elemento bimorfo piezoelettrico, viene generato un segnale elettrico. Sulla base degli effetti di cui sopra, le ceramiche piezoelettriche possono essere utilizzate come sensori a ultrasuoni. Come i sensori a ultrasuoni, un vibratore composito è fissato in modo flessibile sulla base. Il vibratore composito è una combinazione di un risonatore e di un vibratore piezoelettrico a elemento bimorfo composto da un foglio di metallo e un foglio di ceramica piezoelettrica. Il risonatore ha la forma di un corno e lo scopo è irradiare efficacemente le onde ultrasoniche generate dalla vibrazione e concentrare efficacemente le onde ultrasoniche al centro del vibratore.

I sensori a ultrasuoni per uso esterno devono avere buone proprietà di tenuta per impedire l'intrusione di rugiada, pioggia e polvere. Le ceramiche piezoelettriche sono fissate all'interno della parte superiore della scatola metallica. La base è fissata sull'estremità aperta della scatola e ricoperta di resina. Per misurazione della distanza del trasduttore a ultrasuoni utilizzato nei robot industriali, è necessario avere una precisione di 1 mm e una forte radiazione ultrasonica.