Vanlige deteksjonsmetoder og prinsippanalyse av ultralydsensorer

I industrien er de typiske bruksområdene for ultralyd ikke-destruktiv testing av metaller og ultralydtykkelsesmåling. Tidligere ble mange teknologier hindret fordi de ikke var i stand til å oppdage innsiden av objektets vev. Fremveksten av ultralydsensorteknologi har endret denne situasjonen. Selvfølgelig er flere ultralydsensorer fast installert på forskjellige enheter for stille å oppdage signaler som folk trenger. I den fremtidige anvendelsen av ultralydsensorer vil ultralyd kombineres med informasjonsteknologi og ny materialteknologi, og mer intelligente og høysensitive ultralydavstandsmålere vil dukke opp.

1. I henhold til egenskapene til det detekterte objektets volum, materiale og om det er bevegelig

Deteksjonsmetodene som brukes av ultralydsensorer er forskjellige. Det er fire vanlige deteksjonsmetoder som følger:

1. Gjennomgangstype: senderen og mottakeren er plassert på begge sider, når deteksjonsobjektet passerer mellom dem, utføres deteksjonen i henhold til dempningen (eller okklusjonen) av ultralydbølgen.

2. Begrenset avstandstype: Sender og mottaker er plassert på samme side, og når det detekterte objektet passerer innenfor den begrensede avstanden, utføres deteksjonen basert på de reflekterte ultralydbølgene.

3. Type begrenset rekkevidde: senderen og mottakeren av ultralydavstandssensorer er plassert i midten av det begrensede området, reflektoren er plassert ved kanten av det begrensede området, og dempningsverdien til den reflekterte bølgen uten å bli blokkert av det detekterte objektet brukes som referanseverdi. Når det detekterte objektet passerer gjennom det begrensede området, utføres deteksjonen i henhold til dempningen av den reflekterte bølgen (sammenlign dempningsverdien med referanseverdien).

4. Retroreflekterende type: senderen og mottakeren er plassert på samme side, og deteksjonsobjektet (flat objekt) brukes som refleksjonsflate, og deteksjonen utføres i henhold til dempningen av den reflekterte bølgen.

For det andre er testen god eller dårlig

Det reflekteres ingenting når ultralydsensoren testes direkte med et multimeter. Hvis du vil teste kvaliteten på ultralydsensoren, kan du bygge en lydoscillatorkrets. Når C1 er 390OμF, kan et lydsignal på ca. 1,9 kHz genereres mellom pinnene på omformeren. Koble til ultralydsensoren som skal detekteres (sende og motta) mellom foten og foten; hvis sensoren kan avgi lydlyder, kan det i utgangspunktet fastslås at den er bedre enn ultralydsensoren.

Merk: Når C1=3900μF, er det omtrent 1,9 kHz; når C1=0,O1μF, er det omtrent 0,76kHz.

Tre, væskenivåtest

Det grunnleggende prinsippet for ultralydmåling av væskenivå er ultralydpulssignalet sendt av ultralydsonden forplanter seg i gassen, og reflekteres etter å ha møtt grensesnittet mellom luft og væske. Etter å ha mottatt ekkosignalet, beregner forplantningstiden til ultralydbølgen. Konverter avstanden eller væskenivåhøyden. Ultralydmålemetoden har mange fordeler som andre metoder ikke kan sammenligne:

(1) Det er ingen mekaniske transmisjonsdeler, og det er ingen kontakt med den målte væsken. Det er en berøringsfri måling, den er ikke redd for elektromagnetisk interferens og sterke etsende væsker som syre og alkali, så den har stabil ytelse, høy pålitelighet og lang levetid;

(2) Den korte responstiden kan enkelt realisere sanntidsmåling uten forsinkelse.

Arbeidsfrekvensen til ultralydsensoren som brukes i systemet er omtrent 40 kHz. Ultralydpulser sendes ut av sendersensoren, sendes til væskeoverflaten og returneres deretter til mottakssensoren. Den nødvendige tiden for ultralydpulsen fra sending til mottak måles. I henhold til lydhastigheten i mediet kan avstanden fra ultralydsensoren til væskeoverflaten oppnås For å bestemme væskenivået. Tatt i betraktning påvirkningen av omgivelsestemperaturen på forplantningshastigheten til ultralydbølger, blir forplantningshastigheten korrigert ved hjelp av metoden for temperaturkompensasjon for å forbedre målenøyaktigheten. Beregningsformelen er:

V=331,5+0,607T (1)

Hvor: V er forplantningshastigheten til ultralydbølger i luften; T er omgivelsestemperaturen.

S=V ×t/2=V×(t1–t0)/2 (2)

I formelen: S er måleavstanden; t er tidsforskjellen mellom overføring av ultralydpulsen og mottak av ekkoet; t1 er mottakstiden for ultralydekkoet; t0 er tidspunktet for overføring av ultralydpulsen. Fangstfunksjonen til MCU kan enkelt måle t0 og t1. I henhold til formelen ovenfor kan den målte avstanden S oppnås ved programvareprogrammering. Fordi MCU-en til dette systemet velger en blandet signalprosessor med SOC-karakteristikk og integrerer en temperatursensor inne, kan programvaren brukes til å enkelt realisere temperaturkompensasjon for ultralydnivåsensoren.