Principe en toepassing van ultrasone positiesensor

  Ultrasone golven zijn een algemene term voor mechanische golven waarvan de frequentie de menselijke auditieve frequentielimiet overschrijdt (ongeveer 20 kHz). Ultrasone golven worden gegenereerd door trillingstransducers onder excitatie van spanning. De afstandsmeettransducer heeft de kenmerken van hoge frequentie, korte golflengte, klein diffractieverschijnsel, vooral goede richtingsgevoeligheid, het is in staat tot straal- en gerichte voortplanting. Ultrasone transducers worden ook wel ultrasone sensoren of ultrasone sondes genoemd. De ultrasone niveaumeter is een digitale niveaumeter die wordt bestuurd door een microprocessor. Bij de meting wordt de ultrasone pulsafstandstransducer uitgezonden door de sensor (transducer), en de geluidsgolf wordt gereflecteerd door het vloeistofoppervlak en vervolgens ontvangen door de ultrasone ontvanger. Het wordt omgezet in een elektrisch signaal door het piëzo-elektrische kristal of magnetostrictieve apparaat, en verzonden en ontvangen door de geluidsgolf. De tijd tussen de berekening van de afstandssensor tot het oppervlak van het te meten object. Door de contactloze meting is het meetmedium vrijwel onbeperkt,Ultrasone afstandsmeetomvormer kan op grote schaal worden gebruikt voor het meten van verschillende vloeibare en vaste materialen.

  De structuur van de ultrasone positiesensor en de prestaties van de ultrasone transducer bestaan ​​hoofdzakelijk uit piëzo-elektrische wafels, die geluidsgolven kunnen uitzenden en ook ultrasoon geluid kunnen ontvangen. Piëzo-elektrische ultrasone generatoren werken feitelijk met de resonantie van een piëzo-elektrisch kristal. Het heeft twee piëzo-elektrische wafels en een resonante piëzoplaat. Wanneer de twee polen plus een pulssignaal hebben waarvan de frequentie gelijk is aan de natuurlijke oscillatiefrequentie van de piëzo-elektrische wafel, zal de piëzo-elektrische wafel resoneren en de resonantieplaat aanzetten tot trillen om ultrasone golven te genereren. Omgekeerd, als er geen spanning wordt aangelegd tussen de twee elektroden, wanneer de resonatorplaat ultrasone golven ontvangt,De transducer voor afstand comprimeert de piëzo-elektrische wafer om te trillen, zet de mechanische energie om in een elektrisch signaal en wordt een ultrasone ontvanger.

  Ultrasone sondes met laag vermogen zijn meestal bedoeld voor detectie. Ze hebben veel verschillende structuren, zoals een rechte sonde (longitudinale golf), schuine sonde (transversale golf), transducer voor flowmeter , oppervlaktesonde (oppervlaktegolf), Lamb-golfsonde (lampgolf) en dubbele sonde (één sonde zendt uit, één sonde ontvangt). De kern van de ultrasone sonde is een piëzo-elektrische wafel in de buitenste behuizing, en er zijn vele soorten materialen waaruit de wafel bestaat. De grootte van de wafer, zoals diameter en dikte, is ook verschillend, dus de prestaties van elke sonde zijn anders en de prestaties moeten vóór gebruik bekend zijn. De belangrijkste prestatie-indicatoren van ultrasone sensoren zijn als volgt:

1. Bedrijfsfrequentie. De werkfrequentie van Ultrasone afstandsmeetsensor is de resonantiefrequentie van de piëzo-elektrische transducer. Wanneer de frequentie van de aan beide uiteinden aangelegde wisselspanning gelijk is aan de resonantiefrequentie van de transducer, is de uitgangsenergie maximaal en is de gevoeligheid het hoogst.

2. Bedrijfstemperatuur. Omdat het Curiepunt van het piëzo-elektrische materiaal over het algemeen hoog is, kan met name de ultrasone sonde worden gedetecteerd De afstandsmetingssensor heeft een klein vermogen, dus de werktemperatuur is relatief laag en kan lange tijd zonder problemen werken.