Vad är en ultraljudsgivare?

Med vidareutvecklingen av informationsteknologin inom kemi-, petroleum- och vattenkraftsektorerna, ultraljudsgivare används ofta för mätning av oljenivå, vattennivå och annan vätskenivå. Genom att använda egenskaperna hos ultraljud vet vi att den också kan göras till en ultraljudsavståndsgivare. Låt mig idag förklara ultraljudssensorn och dess tillämpning ytterligare.

Introduktion av ultraljudssensorer

Ultraljudssensorer utvecklas genom att använda egenskaperna hos ultraljud. Ultraljud är en mekanisk våg med en vibrationsfrekvens som är högre än ljudvågor (20kHz). Den genereras av vibrationen från transduktorskivan under excitation av spänning. Den har hög frekvens, kort våglängd, litet diffraktionsfenomen, särskilt god riktningsförmåga, vilket kan bli strål- och riktningsutbredning. Ultraljudsvågor har en stor förmåga att penetrera vätskor och fasta ämnen, speciellt i fasta ämnen som är ogenomskinliga för solljus. Den kan tränga ner till tiotals meters djup. När ultraljudsvågen träffar föroreningen eller gränssnittet kommer den att producera en betydande reflektion för att bilda ett eko, och den kan producera en dopplereffekt när den träffar ett rörligt föremål. Därför används ultraljudstestning i stor utsträckning inom industri, nationellt försvar, biomedicin, etc.

Komponenter i en ultraljudssensor

De ultraljudsnivågivare är huvudsakligen sammansatt av piezoelektriska wafers, som kan sända och ta emot ultraljudsvågor. Ultraljudssonder med låg effekt används mest för detektion. Den har många olika strukturer, som kan delas in i rak sond (längdvåg), sned sond (tvärvåg), ytvågssond (ytvåg), lammvågssond (lamvåg), dubbel sond (en sondreflektion, en sondmottagning) Vänta.

Arbetsprincip för ultraljudssensor

När spänning appliceras på piezoelektrisk keramik kommer mekanisk deformation att uppstå med förändringar i spänning och frekvens. Å andra sidan, när den piezoelektriska keramen vibreras, genereras en elektrisk laddning. Med denna princip, när en elektrisk signal appliceras på en vibrator som består av två piezoelektriska keramer eller en piezoelektrisk keramik och en metallplåt, så kallat piezoelektriskt bimorft element, kommer ultraljudsvågor att sändas ut på grund av böjningsvibrationer. Tvärtom, när ultraljudsvibrationer appliceras på det piezoelektriska bimorfa elementet genereras en elektrisk signal. Baserat på ovanstående effekter kan piezoelektrisk keramik användas som ultraljudssensorer. Liksom ultraljudssensorer är en kompositvibrator flexibelt fixerad på basen. Kompositvibratorn är en kombination av en resonator och en piezoelektrisk bimorf elementvibrator som består av en metallplåt och en piezoelektrisk keramisk plåt. Resonatorn är i form av ett horn och syftet är att effektivt utstråla ultraljudsvågorna som genereras av vibrationer och att effektivt koncentrera ultraljudsvågorna i vibratorns mitt.

Ultraljudssensorer för utomhusbruk måste ha goda tätningsegenskaper för att förhindra inträngning av dagg, regn och damm. Piezoelektrisk keramik är fäst inuti toppen av metalllådan. Basen är fixerad på den öppna änden av lådan och täckt med harts. För ultraljudsgivarens avståndsmätning som används i industrirobotar, krävs att den har en noggrannhet på 1 mm och stark ultraljudsstrålning.