Podstawowa teoria technologii badań ultradźwiękowych

Technologia badań ultradźwiękowych jest typową bezdotykową metodą pomiarową, która opiera się na elektronice, materiałoznawstwie, fizyce itp. i jest szeroko stosowana. Jako rodzaj fali, Przetworniki ultradźwiękowe posiadają wszystkie właściwości fali. Badania ultradźwiękowe osiąga się poprzez fizyczny proces generowania ultradźwięków, propagacji w ośrodku i odbioru echa ultradźwiękowego. Fale ultradźwiękowe powstają w wyniku wibracji mechanicznych i mogą przemieszczać się z różną prędkością w różnych ośrodkach. W powietrzu światło, kurz, dym, zakłócenia elektromagnetyczne i toksyczne gazy, które prawie nie mają wpływu na działanie ultradźwiękowego czujnika odległości i ultradźwiękowych czujników odległości, są niedrogie i łatwe w użyciu. Dlatego jest szeroko stosowany w wielu dziedzinach, takich jak pomiar poziomu cieczy, automatyka przemysłowa, pomiary w inżynierii budowlanej, rozpoznawanie wizualne robota mobilnego i system unikania kolizji podczas cofania samochodu.

Podstawowa teoria ultradźwięków przetwornik odległości

Fale dźwiękowe to fale mechaniczne, które mogą przemieszczać się w ośrodkach takich jak gazy, ciecze i ciała stałe. Ultradźwięki odnoszą się do drgań mechanicznych, które rozchodzą się w ośrodku elastycznym przy częstotliwościach powyżej 20 kHz. Normalny ludzki słuch słyszy fale dźwiękowe o częstotliwości od 20 Hz do 20 kiloherców (kHz), fale dźwiękowe poniżej 20 Hz nazywane są falami infradźwiękowymi lub poddźwiękowymi, a fale dźwiękowe powyżej 20 kHz nazywane są falami ultradźwiękowymi. Ultradźwięki należą do dużej rodziny fal dźwiękowych. Zasadniczo jest to to samo, co dźwięk słyszalny. Łączy je jedynie drganie mechaniczne, rozchodzące się zazwyczaj w ośrodku sprężystym w postaci fali podłużnej. Jest to rodzaj propagacji energii i pędu. Forma, różnica polega na tym, że ultradźwiękowa Czujnik przetwornika pomiaru odległości jest duży, długość fali jest krótka i ma dobrą zdolność emitowania wiązki i kierunkowość wzdłuż linii prostej w określonej odległości.

 Charakterystyka propagacji ultradźwięków w ośrodku

(1) Prędkość dźwięku
Jeśli pominąć wpływ pary wodnej i innych zanieczyszczeń w powietrzu, prędkość propagacji fali ultradźwiękowej w normalnej temperaturze wynosi 340 m/s. Temperatura, wilgotność, ciśnienie i inne czynniki w powietrzu mają pewien wpływ na prędkość propagacji ultradźwięków, a wpływ temperatury przetwornika czujnika ultradźwiękowego jest duży. Ogólnie rzecz biorąc, na każdy 1°C wzrost temperatury prędkość dźwięku wzrasta o około 0,6 m/s.