Принципи ультразвукових метеодатчиків

Ультразвуковий перетворювач вітру є різновидом механічних коливань у пружному середовищі, які мають дві форми: поперечні коливання (поперечна хвиля) і поздовжні коливання (поздовжня хвиля). Застосування в промисловості в основному приймає поздовжнє коливання. Ультразвукові хвилі можуть поширюватися в газах, рідинах і твердих тілах, і їх швидкість поширення різна. Крім того, він також має явища заломлення та відбиття, а також ослаблення під час поширення. Ультразвукові хвилі поширюються в повітрі, частота низька, як правило, десятки кГц, тоді як у твердих тілах і рідинах частота може бути вищою. Загасання відбувається швидше в повітрі, тоді як воно поширюється в рідині та твердому стані, загасання невелике, а поширення довше. Використовуючи характеристики ультразвукових хвиль, з нього можна зробити різні ультразвукові датчики, оснащені різними схемами, а також різні ультразвукові вимірювальні прилади та пристрої, Ультразвукові датчики швидкості вітру широко використовуються в комунікації, медичних приладах та інших аспектах.

Основними матеріалами ультразвукових датчиків вітру є п'єзоелектричний кристал (електрострикція) і сплав нікель-залізо-алюміній (магнітострикція). До електрострикційних матеріалів належать титанат цирконат свинцю (PZT) тощо. Ультразвуковий датчик, що складається з п’єзоелектричного кристала, є реверсивним датчиком. Він може перетворювати електричну енергію в механічні коливання для генерації ультразвукових хвиль. У той же час, коли він отримує ультразвукові хвилі, він також може перетворюватися в електричну енергію, тому його можна розділити на передавачі та приймачі. Деякі ультразвукові датчики можуть як надсилати, так і отримувати. Тільки маленькі u датчики ультразвукового перетворювача . Тут представлені Існує невелика різниця між відправленням і отриманням. Він підходить для передачі в повітрі, а робоча частота зазвичай становить 23-25 ​​кГц і 40-45 кГц. Цей тип датчика підходить для вимірювання дальності, дистанційного керування, захисту від крадіжок та інших цілей. Є T/R-40-60, T/R-40-12 тощо (де T означає надсилання, R означає отримання, 40 означає частоту 40 кГц, 16 і 12 означають його зовнішній діаметр у міліметрах). Також є герметичний ультразвуковий датчик (тип MA40EI). Його характеристика полягає в тому, що він водонепроникний (але його не можна опускати у воду), який можна використовувати як перемикач рівня матеріалу та наближення, і його продуктивність краща. Існує три основних типи застосування ультразвуку. Трансмісійний тип використовується для дистанційного керування, протиугінної сигналізації, автоматичних дверей, безконтактного вимикача тощо; роздільний відбиваючий тип використовується для вимірювання відстані, рівня рідини або рівня матеріалу; світловідбиваючий тип використовується для дефектоскопії матеріалу, вимірювання товщини тощо.