Wat is een ultrasone transducersensor?

Met de verdere ontwikkeling van de informatietechnologie in de chemische, aardolie- en waterkrachtsectoren ultrasone transducersensor wordt veel gebruikt bij oliepeil-, waterniveau- en andere vloeistofniveaumetingen. Door gebruik te maken van de kenmerken van ultrasoon weten we dat er ook een ultrasone bereiktransducer van kan worden gemaakt. Vandaag zal ik de ultrasone sensor en de toepassing ervan verder uitleggen.

Introductie van ultrasone sensoren

Ultrasone sensoren worden ontwikkeld door gebruik te maken van de kenmerken van ultrageluid. Ultrasoon is een mechanische golf met een trillingsfrequentie die hoger is dan die van geluidsgolven (20 kHz). Het wordt gegenereerd door de trilling van de transducerwafel onder excitatie van spanning. Het heeft een hoge frequentie, korte golflengte, klein diffractiefenomeen, vooral een goede directiviteit, die straal- en directionele voortplanting kan worden. Ultrasone golven hebben een groot vermogen om vloeistoffen en vaste stoffen binnen te dringen, vooral in vaste stoffen die ondoorzichtig zijn voor zonlicht. Het kan doordringen tot een diepte van tientallen meters. Wanneer de ultrasone golf de onzuiverheid of het grensvlak raakt, zal deze een aanzienlijke reflectie produceren om een ​​echo te vormen, en kan deze een dopplereffect produceren wanneer deze een bewegend object raakt. Daarom worden ultrasoon testen veel gebruikt in de industrie, de nationale defensie, de biogeneeskunde, enz.

Onderdelen van een ultrasone sensor

De ultrasone niveautransducer bestaat hoofdzakelijk uit piëzo-elektrische wafels, die ultrasone golven kunnen verzenden en ontvangen. Voor detectie worden meestal ultrasone sondes met een laag vermogen gebruikt. Het heeft veel verschillende structuren, die kunnen worden onderverdeeld in een rechte sonde (longitudinale golf), schuine sonde (dwarsgolf), oppervlaktegolfsonde (oppervlaktegolf), Lamb-golfsonde (Lamb-golf), dubbele sonde (één sondereflectie, één sonde-ontvangst) Wacht.

Werkingsprincipe van ultrasone sensor

Wanneer spanning wordt toegepast op piëzo-elektrische keramiek, zal mechanische vervorming optreden bij veranderingen in spanning en frequentie. Aan de andere kant, wanneer het piëzo-elektrische keramiek wordt getrild, wordt er een elektrische lading gegenereerd. Met behulp van dit principe zullen, wanneer een elektrisch signaal wordt toegepast op een vibrator die is samengesteld uit twee piëzo-elektrische keramieken of een piëzo-elektrische keramiek en een metalen plaat, het zogenaamde piëzo-elektrische bimorfe element, ultrasone golven worden uitgezonden als gevolg van buigtrilling. Wanneer daarentegen ultrasone trillingen worden toegepast op het piëzo-elektrische bimorfe element, wordt een elektrisch signaal gegenereerd. Op basis van de bovenstaande effecten kan piëzo-elektrische keramiek worden gebruikt als ultrasone sensoren. Net als ultrasone sensoren is een composietvibrator flexibel op de basis bevestigd. De composietvibrator is een combinatie van een resonator en een piëzo-elektrische bimorfe elementvibrator, bestaande uit een metalen plaat en een piëzo-elektrische keramische plaat. De resonator heeft de vorm van een hoorn en het doel is om de door trillingen gegenereerde ultrasone golven effectief uit te stralen en de ultrasone golven effectief in het midden van de vibrator te concentreren.

Ultrasoonsensoren voor gebruik buitenshuis moeten goede afdichtingseigenschappen hebben om het binnendringen van dauw, regen en stof te voorkomen. Piëzo-elektrische keramiek is in de bovenkant van de metalen doos bevestigd. De basis is bevestigd aan het open uiteinde van de doos en bedekt met hars. Voor ultrasone transducerafstandsmeting die wordt gebruikt in industriële robots, vereist een nauwkeurigheid van 1 mm en sterke ultrasone straling.