Що таке датчик ультразвукового перетворювача?

З подальшим розвитком інформаційних технологій у хімічному, нафтовому та гідроенергетичному секторах, датчик ультразвукового перетворювача широко використовується для вимірювання рівня масла, рівня води та інших рідин. Використовуючи характеристики ультразвуку, ми знаємо, що з нього також можна зробити ультразвуковий вимірювальний перетворювач. Сьогодні дозвольте мені детальніше пояснити ультразвуковий датчик і його застосування.

Впровадження ультразвукових датчиків

Ультразвукові датчики розроблені з використанням характеристик ультразвуку. Ультразвукова хвиля – це механічна хвиля з частотою вібрації, вищою за звукову (20 кГц). Він генерується вібрацією пластини перетворювача під дією напруги. Він має високу частоту, коротку довжину хвилі, невелике явище дифракції, особливо хорошу спрямованість, яка може стати променем і спрямованим поширенням. 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 межу розділу, вона виробляє значне відображення, утворюючи луну, і може створювати ефект Доплера, коли вона потрапляє на рухомий об’єкт. Тому ультразвукове дослідження широко використовується в промисловості, національній обороні, біомедицині тощо.

Компоненти ультразвукового датчика

The Ультразвуковий перетворювач рівня 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 Лемба (хвиля Лемба), подвійний зонд (один зонд відображення, один зонд прийом) Зачекайте.

Принцип роботи ультразвукового датчика

При подачі напруги на п’єзоелектричну кераміку відбувається механічна деформація зі змінами напруги та частоти. З іншого боку, коли п’єзоелектрична кераміка вібрує, генерується електричний заряд. Використовуючи цей принцип, коли електричний сигнал подається на вібратор, що складається з двох п’єзоелектричних керамічних матеріалів або п’єзоелектричної кераміки та металевого листа, так званого п’єзоелектричного біморфного елемента, ультразвукові хвилі будуть випромінюватися через вібрацію згину. Навпаки, коли ультразвукова вібрація застосовується до п'єзоелектричного біморфного елемента, генерується електричний сигнал. Завдяки наведеним вище ефектам п’єзокераміку можна використовувати як ультразвукові датчики. Як і ультразвукові датчики, композитний вібратор гнучко фіксується на основі. Композитний вібратор являє собою комбінацію резонатора та вібратора з п’єзоелектричним біморфним елементом, що складається з металевого листа та п’єзоелектричного керамічного листа. Резонатор має форму рупора, і його призначення полягає в тому, щоб ефективно випромінювати ультразвукові хвилі, створювані вібрацією, 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 всередині верхньої частини металевої коробки. Основа закріплена на відкритому торці коробки та покрита смолою. для Ультразвуковий датчик вимірювання відстані, який використовується в промислових роботах, повинен мати точність 1 мм і сильне ультразвукове випромінювання.