Jakie są zastosowania ultradźwiękowego czujnika wiatru?

Ultradźwięki różnią się od słyszalnych fal dźwiękowych tym, że mogą być skupione i mają cechy skoncentrowanej energii. Przetworniki ceramiczne piezoelektryczne lub materiały magnetostrykcyjne mogą pod wpływem wąskich impulsów wysokiego napięcia pozyskiwać fale ultradźwiękowe o dużej mocy, które można skupiać i można je stosować do spawania układów scalonych i tworzyw sztucznych. Po skupieniu fali ultradźwiękowej ma ona dobrą kierunkowość. Kiedy napotyka interfejs między dwoma ośrodkami, może powodować oczywiste zjawiska odbicia i załamania, które są podobne do fal świetlnych.

Kiedy na ciecz działa słaby sygnał fali dźwiękowej, ultradźwiękowy czujnik przetwornika wygeneruje pewne podciśnienie na cieczy, to znaczy zwiększy się objętość cieczy, wzrosną luki molekularne w cieczy i utworzy się wiele drobnych pęcherzyków; gdy silny sygnał fali dźwiękowej działa na ciecz, wówczas na cieczy wytworzy się pewne  dodatnie ciśnienie, to znaczy objętość cieczy zostanie ściśnięta i zmniejszona, a drobne pęcherzyki powietrza utworzone w cieczy zostaną zmiażdżone. Badania wykazały, że gdy fala ultradźwiękowa działa na ciecz, pęknięcie każdego pęcherzyka w cieczy spowoduje wygenerowanie fali uderzeniowej o dużej energii, co jest równoznaczne z natychmiastowym wytworzeniem wysokiej temperatury kilkuset stopni i ciśnienia dochodzącego do tysięcy atmosfer. Zjawisko to nazywa się „kawitacją”. Przetwornik ultradźwiękowy  wykorzystuje falę uderzeniową generowaną przez pęknięcie pęcherzyka w cieczy do czyszczenia i mycia wewnętrznych i zewnętrznych powierzchni przedmiotu obrabianego. ultradźwiękowy jest najczęściej stosowany w Czujnik  branżach takich jak półprzewodniki, maszyny, szkło i instrumenty medyczne.

Kiedy nadajnik i odbiornik ultradźwiękowy są umieszczone po obu stronach mierzonego obiektu  , taki typ nazywa się transmisją. transmisyjny  Model może być używany do zdalnego sterowania, alarmu przeciwkradzieżowego, wyłącznika zbliżeniowego itp. Nadajniki i odbiorniki ultradźwiękowe umieszczone po tej samej stronie należą do typu odblaskowego, a typu odblaskowego można używać do przełączników zbliżeniowych, pomiaru odległości, pomiaru poziomu cieczy lub materiału, wykrywania wad metalu i pomiaru grubości. Zasada pomiaru przepływu metodą różnicy czasu: należy zainstalować dwie pary ultradźwiękowych sond nadawczo-odbiorczych (F1, T1) i (F2, T2) odpowiednio w pewnej odległości przed i za mierzonym rurociągiem, gdzie fale ultradźwiękowe F1 i T1 rozchodzą się w dół. A ultradźwięki F2, T2 to propagacja przeciwprądowa. Ze względu na różnicę w prędkości propagacji dwóch wiązek fal ultradźwiękowych w cieczy, średnią prędkość i natężenie przepływu płynu można obliczyć mierząc różnicę czasu Dt propagacji fali ultradźwiękowej na dwóch sondach odbiorczych.

Zasada przetwornik pomiaru przepływu metodą różnicy częstotliwości: F1 i F2 to identyczne sondy ultradźwiękowe, które instaluje się na zewnątrz ściany rury i służą naprzemiennie jako nadajniki i odbiorniki ultradźwiękowe poprzez sterowanie przełącznikami elektronicznymi. Najpierw F1 emituje pierwszy impuls ultradźwiękowy, który jest odbierany przez F2 przez ściankę rury, płyn i drugą stronę ścianki rury. Po wzmocnieniu sygnał ponownie uruchamia obwód sterujący F1, dzięki czemu F1 emituje drugi impuls dźwiękowy. impuls ultradźwiękowy jest przesyłany przez F2, a F1 służy jako odbiornik, a częstotliwość powtarzania impulsów F1 można zmierzyć jako f1. Podobnie częstotliwość powtarzania impulsów F2 można zmierzyć jako f2. Różnica częstotliwości Df pomiędzy częstotliwością emisji f1 za rurą a częstotliwością emisji f2 za rurą jest proporcjonalna do zmierzonej prędkości przepływu v. Sondy nadawcza i odbiorcza mogą być również zainstalowane po tej samej stronie rury.

Zastosowania efektu Dopplera

Zakres ultradźwiękowy:

Powietrzna sonda ultradźwiękowa emituje impulsy ultradźwiękowe, które po dotarciu do badanego obiektu są odbijane i odbierane przez kolejną powietrzną sondę ultradźwiękową. Zmierz czas t potrzebny od przesłania impulsu ultradźwiękowego do odebrania impulsu ultradźwiękowego, a następnie pomnóż go przez prędkość dźwięku powietrza (340 m/s), czyli odległość przebytą przez impuls ultradźwiękowy na zmierzonej odległości, i podziel przez 2, aby otrzymać odległość.

Ultradźwiękowy pomiar grubości

Układ piezoelektryczny w prostej sondzie dwukrystalicznej emituje ultradźwiękowe impulsy wibracyjne. Kiedy impuls ultradźwiękowy dociera do dna próbki, jest odbijany i odbierany przez drugi chip piezoelektryczny. Jeśli mierzy się czas t potrzebny od przesłania impulsu ultradźwiękowego do odbioru impulsu ultradźwiękowego, a następnie mnoży go przez stałą prędkości dźwięku c mierzonego obiektu, jest to droga w obie strony, jaką przebywa impuls ultradźwiękowy w badanym obiekcie, a następnie dzieli się przez 2, aby otrzymać grubość. d=ct/2. Oś x wyświetlacza wynosi 10 ms/działkę (podział), odległość między załamkiem B a załamkiem T wynosi 6 działek, a odległość między załamkiem F a załamkiem T wynosi 2 działki. Wiadomo, że stała prędkości dźwięku c=5900m/s fali podłużnej w płycie stalowej