Переваги та недоліки ультразвукових датчиків

Імпульс (хвиля випромінювання), що генерується високочастотним генератором імпульсів, подається на датчик ультразвукового датчика, щоб збудити п’єзоелектричний кристал до коливань для генерації ультразвукових хвиль. Ультразвукові хвилі поширюються всередину заготовки з певною швидкістю. Частина ультразвукової хвилі при зустрічі з дефектом F відбивається назад; інша частина ультразвуковий датчик відстані продовжує передаватися на нижню поверхню B заготовки, а також відбивається назад. Коли ультразвукова хвиля, відбита дефектом і нижньою поверхнею, приймається зондом, вона знову стає електричним імпульсом. Пропущена хвиля f, дефектна хвиля F і нижня хвиля посилюються та відображаються на екрані дисплея. 

Горизонтальна лінія на екрані є лінією розгортки (база часу), а її довжина пропорційна часу. Положення дефекту можна знайти з положення викиду схема ультразвукового перетворювача , хвиля дефекту та нижня хвиля на лінії сканування. З амплітуди хвилі дефекту можна судити про розмір дефекту; за формою хвилі дефекту можна проаналізувати природу дефекту. Коли площа дефекту перевищує поперечний переріз звукового променя, всі звукові хвилі відбиваються від дефекту. На екрані лише зубці Т і F, зубця В немає. Коли деталь вільна від дефектів, на екрані є лише хвилі T і B, а хвилі F немає. Перевагами ультразвукової дефектоскопії є виявлення великої товщини, висока чутливість, висока швидкість, низька вартість, нешкідливість для організму людини, а також можливість виявлення та кількісної оцінки дефектів. Проте виявлення схема ультразвукового датчика за допомогою ультразвукової дефектоскопії не є інтуїтивно зрозумілою, техніка дефектоскопії складна, на неї легко впливають основні та об’єктивні фактори, а результати дефектоскопії незручно зберігати, тому ультразвукова дефектоскопія також має свої обмеження.

1. Застосовуваний діапазон частот невеликий. Частота ультразвукового датчика відносно фіксована. Наприклад, датчик 40 кГц можна використовувати лише при 38-42 кГц. На даний момент майже немає датчиків у широкому діапазоні частот, наприклад, у діапазоні від 40 кГц до 500 кГц.
   

2. Висока керуюча напруга
   Напруга приводу датчика вимірювання відстані зазвичай становить від 100 В до 1500 В. На багатьох низьковольтних пристроях необхідний імпульсний трансформатор, який принесе непотрібні клопоти. Зменшення діапазону застосування ультразвукових датчиків.

3. Чутливість занадто мала
   В основному через використання п’єзоелектричних керамічних матеріалів для ультразвукових датчиків, обмеження їх матеріалів призвели до неможливості досягти чутливості інших датчиків.

4. Діапазон застосовних відстаней невеликий.
   Через високу ультразвукову частоту загасання відбувається швидко під час поширення в середовищі, тому обладнання для вимірювання глибини поширення ультразвукового датчика є коротким і недоступним.