Vanliga detektionsmetoder och principanalys av ultraljudssensorer

Inom industrin är de typiska tillämpningarna för ultraljud oförstörande testning av metaller och ultraljudstjockleksmätning. Tidigare hindrades många tekniker eftersom de inte kunde upptäcka insidan av föremålets vävnader. Framväxten av ultraljudsavkänningsteknik har förändrat denna situation. Naturligtvis är fler ultraljudssensorer fast installerade på olika enheter för att tyst upptäcka signaler som människor behöver. I den framtida tillämpningen av ultraljudssensorer kommer ultraljud att kombineras med informationsteknologi och ny materialteknik, och mer intelligenta och mycket känsliga ultraljudsavståndsmätare kommer att dyka upp.

1. Beroende på egenskaperna hos det upptäckta föremålets volym, material och om det är rörligt

Detekteringsmetoderna som används av ultraljudssensorer är olika. Det finns fyra vanliga detektionsmetoder som följer:

1. Genomgångstyp: sändaren och mottagaren är placerade på båda sidor, när detekteringsobjektet passerar mellan dem utförs detekteringen enligt dämpningen (eller ocklusionen) av ultraljudsvågen.

2. Begränsad avståndstyp: Sändaren och mottagaren är placerade på samma sida, och när det detekterade objektet passerar inom det begränsade avståndet utförs detekteringen baserat på de reflekterade ultraljudsvågorna.

3. Begränsad räckviddstyp: sändaren och mottagaren av ultraljudsavståndssensorer är placerade i mitten av det begränsade räckvidden, reflektorn är placerad i kanten av det begränsade räckvidden, och dämpningsvärdet för den reflekterade vågen utan att blockeras av det detekterade objektet används som referensvärde. När det detekterade objektet passerar genom det begränsade området utförs detekteringen enligt dämpningen av den reflekterade vågen (jämför dämpningsvärdet med referensvärdet).

4. Retroreflekterande typ: sändaren och mottagaren är placerade på samma sida, och detektionsobjektet (platt objekt) används som reflektionsyta, och detekteringen utförs enligt dämpningen av den reflekterade vågen.

För det andra är testet bra eller dåligt

Det reflekteras ingenting när ultraljudssensorn testas direkt med en multimeter. Om du vill testa kvaliteten på ultraljudssensorn kan du bygga en ljudoscillatorkrets. När C1 är 390OμF kan en ljudsignal på cirka 1,9 kHz genereras mellan stiften på växelriktaren. Ansluta ultraljudssensorn som ska detekteras (sända och ta emot) mellan foten och foten; om sensorn kan avge ljudljud kan man i princip fastställa att den är bättre än ultraljudssensorn.

Obs: När C1=3900μF är det cirka 1,9 kHz; när C1=0,O1μF är det cirka 0,76kHz.

Tre, vätskenivåtest

Den grundläggande principen för ultraljudsmätning av vätskenivån är ultraljudspulssignalen som skickas av ultraljudssonden fortplantas i gasen och reflekteras efter att ha stött på gränssnittet mellan luft och vätska. Efter att ha tagit emot ekosignalen, beräknar utbredningstiden för ultraljudsvågen. Konvertera avståndet eller vätskenivåhöjden. Ultraljudsmätmetoden har många fördelar som andra metoder inte kan jämföra:

(1) Det finns inga mekaniska transmissionsdelar och det finns ingen kontakt med den uppmätta vätskan. Det är en beröringsfri mätning, den är inte rädd för elektromagnetisk störning och starka frätande vätskor som syra och alkali, så den har stabil prestanda, hög tillförlitlighet och lång livslängd;

(2) Dess korta svarstid kan enkelt realisera realtidsmätning utan fördröjning.

Arbetsfrekvensen för ultraljudssensorn som används i systemet är cirka 40 kHz. Ultraljudspulser skickas ut av sändarsensorn, överförs till vätskeytan och returneras sedan till den mottagande sensorn. Den tid som krävs för ultraljudspulsen från sändning till mottagning mäts. Beroende på ljudets hastighet i mediet kan avståndet från ultraljudssensorn till vätskeytan erhållas För att bestämma vätskenivån. Med hänsyn till påverkan av omgivningstemperaturen på utbredningshastigheten för ultraljudsvågor, korrigeras utbredningshastigheten med metoden för temperaturkompensation för att förbättra mätnoggrannheten. Beräkningsformeln är:

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

Där: V är utbredningshastigheten för ultraljudsvågor i luften; T är den omgivande temperaturen.

S=V ×t/2=V×(t1–t0)/2 (2)

I formeln: S är mätavståndet; t är tidsskillnaden mellan sändning av ultraljudspulsen och mottagning av dess eko; t1 är mottagningstiden för ultraljudsekot; t0 är tiden för sändning av ultraljudspulsen. Infångningsfunktionen hos MCU kan enkelt mäta t0 och t1. Enligt ovanstående formel kan det uppmätta avståndet S erhållas genom mjukvaruprogrammering. Eftersom MCU i detta system väljer en blandad signalprocessor med SOC-egenskaper och integrerar en temperatursensor inuti, kan programvaran användas för att enkelt realisera temperaturkompensation för ultraljudsnivåsensorn.