Принцип роботи та структура ультразвукового датчика рівня рідини

Принцип роботи  

Ультразвукові датчики – це датчики, розроблені з використанням характеристик ультразвукових хвиль. Підводний ультразвуковий перетворювач - це механічна хвиля з вищою частотою коливань, ніж звукові хвилі. Він генерується вібрацією мікросхеми перетворювача під дією напруги. Він має високу частоту, коротку довжину хвилі, невелике явище дифракції, особливо хорошу спрямованість і може бути спрямований на промені. Розповсюдження та інші характеристики. Ультразвукові хвилі мають чудову здатність проникати через рідини та тверді тіла, особливо в тверді тіла, непрозорі для сонячного світла. Він може проникати на глибину десятків метрів. Коли ультразвукова хвиля потрапляє на домішку або поверхню розділу,п’єзоелектричний ультразвуковий перетворювач  вироблятиме значне відображення, утворюючи луну, і він може створювати ефект Доплера, коли він потрапляє на рухомий об’єкт. Тому ультразвукове дослідження широко використовується в промисловості, національній обороні, біомедицині та інших аспектах. Ультразвук використовується як метод виявлення, і він необхідний для генерації та прийому ультразвукових хвиль. Пристроєм, який виконує цю функцію, є ультразвуковий датчик, який прийнято називати ультразвуковим датчиком або ультразвуковим зондом. 

Будова і склад  

Ультразвуковий перетворювач глибини  в основному складається з п'єзоелектричних пластин, які можуть передавати та приймати ультразвукові хвилі. Для виявлення в основному використовуються малопотужні ультразвукові зонди. Він має багато різних структур, які можна розділити на прямий зонд (поздовжня хвиля), косий зонд (поперечна хвиля), зонд поверхневої хвилі (поверхнева хвиля), зонд хвилі ягняти (хвиля Лама), подвійний зонд (один зонд відображення, один зонд прийом) Зачекайте. Серцевиною ультразвукового датчика є п’єзоелектричний чіп у пластиковій або металевій оболонці. Для виготовлення пластини може бути багато видів матеріалів. Розмір пластини, наприклад діаметр і товщина, також різний, тому продуктивність кожного датчика різна, ми повинні знати його продуктивність перед використанням. 

Основні показники роботи ультразвукових датчиків

(1) Робоча частота. Робоча частота - це резонансна частота п'єзоелектричної пластини. Коли частота напруги змінного струму, що подається на його два кінці, дорівнює резонансній частоті мікросхеми, вихідна енергія найвища, а чутливість найвища. 

(2) Робоча температура. Оскільки точка Кюрі п’єзоелектричних матеріалів, як правило, відносно висока, особливо коли ультразвуковий зонд, який використовується для діагностики, використовує низьку потужність, робоча температура є відносно низькою, і він може працювати протягом тривалого часу без збоїв. Медичні ультразвукові датчики мають відносно високі температури і потребують окремого холодильного обладнання. 

(3) Чутливість. Головним чином залежить від самого виготовлення пластини. Коефіцієнт електромеханічного зчеплення великий, а чутливість висока; навпаки, чутливість низька. 

Як і ультразвукові датчики, композитний вібратор гнучко фіксується на основі. Композитний вібратор являє собою комбінацію резонатора та біморфного вібратора, що складається з металевого листа та п’єзоелектричного керамічного листа. Резонатор має форму ріжка, і його призначення полягає в тому, щоб ефективно випромінювати ультразвукові хвилі, що утворюються внаслідок вібрації, і ефективно концентрувати ультразвукові хвилі в центрі вібратора. 

Ультразвукові датчики для зовнішнього використання повинні мати хороші герметичні властивості, щоб запобігти проникненню роси, дощу та пилу. П'єзокераміка закріплена на внутрішній стороні верхньої частини металевої коробки. Основа кріпиться до відкритого кінця коробки і покривається смолою. Ультразвукові датчики, що використовуються в промислових роботах, повинні мати точність 1 мм і сильне ультразвукове випромінювання.