Principe van ultrasone transducer

1 Inleiding

Met de ontwikkeling van nieuwe technologieën zoals automatisering is het aantal ultrasone transducers nemen toe en alle moderne instrumenten en apparatuur zijn onlosmakelijk verbonden met sensoren in de industriële productie, vooral in de productieprocessen worden verschillende transducers gebruikt om verschillende parameters van het productieproces te bewaken en te controleren, zoals temperatuur, druk, flow, enz., om de apparatuur op zijn best te laten werken en het product de beste kwaliteit te geven. In het midden van de 20e eeuw werd ontdekt dat transducerkristallen van bepaalde media (zoals kwartskristal, natriumkaliumtartraatkristal, PZT-kristal, enz.) Ultrasone golven met een hoger vermogen kunnen genereren onder invloed van hoge spanning en smalle puls. Het verschilt van hoorbare geluidsgolven; het kan worden gebruikt voor het lassen van geïntegreerde schakelingen en het reinigen van de binnenkant van de beeldbuis. Op het gebied van detectie is transducer voor diepte heeft de kenmerken van breking en reflectie die vergelijkbaar zijn met lichtgolven, en er kunnen ultrasone nanodetectoren worden gebruikt. het detecteert scheepswrakken op de zeebodem en vijandelijke onderzeeërs. Echografie is inmiddels in veel gebieden van ons leven doorgedrongen, zoals B-echografie, afstandsbediening, niet-destructieve tests tegen diefstal, enzovoort.

2. Het concept van echografie

Mensen kunnen horen dat het geluid wordt gegenereerd door de trilling van het object. De frequentie ligt in het bereik van 20 Hz - 20 kHz, wat een hoorbare geluidsgolf wordt genoemd. Mechanische trillingen onder de 20 Hz zijn onhoorbaar voor het menselijk oor, de zogenaamde infrageluidsgolven; mechanische trillingen boven 20 kHz worden ultrasone golven genoemd en worden vaak gebruikt voor ultrasone frequenties ultrasone echoloodtransducers zijn van tientallen kHz tot tientallen MHz. Ultrasone golven zijn mechanische trillingen in de elastische media. Er zijn twee vormen: laterale oscillatie (transversale golf) en longitudinale oscillatie (longitudinale golf). Toepassingen die in de industrie worden gebruikt, maken vaak gebruik van longitudinale oscillaties. Ultrasone golven kunnen zich voortplanten in gassen, vloeistoffen en vaste stoffen, maar met verschillende voortplantingssnelheden. Bovendien heeft het ook brekings- en reflectieverschijnselen tijdens de voortplanting. De frequentie van ultrasone golven die zich in de lucht voortplanten is relatief laag, meestal tientallen kHz, maar de verzwakking is sneller; de voortplantingsfrequentie in de vaste stoffen en vloeistoffen is hoger, maar de verzwakking is kleiner en de voortplanting is verder.

3. Kenmerken van echografie

De directiviteit van de Het monteren van een ultrasone transducer is goed, het is niet gemakkelijk om te divergeren en de energie is geconcentreerd. Daarom is het penetratievermogen groot en het energieverlies klein na het penetreren van de stalen plaat van enkele meters dik. Ultrasone golven kunnen aanzienlijke reflectie en breking veroorzaken wanneer ze het grensvlak tussen de twee media tegenkomen. Dit fenomeen is vergelijkbaar met lichtgolven. Hoe hoger de frequentie is ultrasoon transducer voor flowmeter , hoe beter de richtingsgevoeligheid van het geluidsveld, en hoe dichter de reflectie- en brekingskarakteristieken van de lichtgolf zijn. Door de kenmerken van ultrasone golven te gebruiken, kunnen verschillende ultrasone sensoren worden gebruikt, en kunnen verschillende circuits worden gebruikt om verschillende ultrasone meetinstrumenten en apparaten te maken, en deze worden veel gebruikt in onderwatercommunicatie, medische en huishoudelijke apparaten.

4. Principe van ultrasone sensor

De ultrasone sensor is een sensor die is ontwikkeld door gebruik te maken van de kenmerken van ultrasone golven, en is samengesteld uit een zendende sensor, een ontvangende sensor, een besturingsgedeelte en een voedingsgedeelte. De zendersensor bestaat uit een zender en een piëzo-keramische vibratortransducer met een diameter van ongeveer 15 mm. De functies van ultrasone flowmetertransducer moet de elektrische trillingsenergie van de keramische vibrator omzetten in superenergie en in de lucht uitstralen; de ontvangende sensor is een piëzo-keramische vibratortransducer. Het bestaat uit een versterkend circuit, het ontvangende circuit De ultrasone sensor van 2 MHz genereert mechanische trillingen, zet deze om in elektrische energie en fungeert als uitgang van de sensorontvanger om de uitgezonden ultrasone golven te detecteren. Bij feitelijk gebruik wordt de piëzo-keramische vibrator gebruikt voor de zendende sensor. Deze kan ook als keramische vibrator op de ontvangende sensor worden gebruikt. Het onderdeel regelt voornamelijk de pulsfrequentie, de werkcyclus, de schaarse modulatie en telling, en de detectieafstand die door de zender wordt verzonden. voeding van ultrasone olieniveausensor kan DC12V ± 10% of 24V ± 10% zijn.