Índice de estrutura e desempenho da sonda de medição de nível ultrassônica

1. A estrutura e a função do ultrassônico indicador de nível A sonda é mostrada na Figura 1 abaixo. A estrutura da sonda do medidor de nível ultrassônico é composta principalmente de cerâmica piezoelétrica, camadas de adaptação, blocos de amortecimento, filmes protetores, invólucros e cabos de alta frequência. 1. Cerâmica piezoelétrica: A cerâmica piezoelétrica é o componente principal da sonda. Sua função é transmitir e receber ondas ultrassônicas. Seu desempenho afeta diretamente a qualidade da sonda. Os dois lados da cerâmica são revestidos com camadas de prata como eletrodos, com o objetivo de uniformizar a tensão fornecida à placa de cerâmica. 2. Cabo de alta frequência: A sonda do medidor de nível ultrassônico precisa ser conectada à placa de circuito de acionamento ultrassônico por meio de um cabo de alta frequência. Este cabo especial de alta frequência tem a capacidade de proteger os pulsos de acionamento e a sonda ultrassônica de vários ruídos de interferência externa, como a interferência do sinal de eco. 3. Camada de adaptação: A camada de adaptação da sonda ultrassônica de nível atua na adaptação da impedância acústica entre a sonda e a carga de trabalho, ampliando efetivamente a faixa de frequência de operação da sonda e melhorando a resolução ultrassônica e a adaptabilidade. 4. Bloco de amortecimento: Composto por materiais de amortecimento, é aderido à parte traseira da cerâmica piezoelétrica, com a função principal de absorver as ondas ultrassônicas e reduzir o ruído. 5. Revestimento: O revestimento externo da sonda é feito de plástico e tem a função principal de fixar e proteger todo o componente da sonda. 6. Película protetora: A película protetora deve atender aos requisitos de boa resistência ao desgaste, alta resistência mecânica, baixa atenuação sonora, boa transmissão de som e espessura adequada, de forma a proteger a cerâmica piezoelétrica e os eletrodos, prevenindo desgaste e danos. Figura 1: Sonda de medição de nível ultrassônica 2. Seis indicadores de desempenho da sonda de medição de nível ultrassônica A sonda de medição de nível ultrassônica é o componente chave do medidor de nível ultrassônico. Seu desempenho afeta diretamente a intensidade das ondas ultrassônicas transmitidas e os ecos recebidos. A intensidade do sinal e a faixa de medição de nível determinam diretamente se o medidor de nível ultrassônico pode funcionar normalmente e de forma estável. Os principais indicadores de desempenho da sonda de medição de nível ultrassônica são: frequência de operação, sensibilidade, fator de qualidade, resposta em frequência, impedância elétrica, características direcionais, etc. Cada indicador de desempenho é apresentado a seguir: Figura 2 Ângulo agudo e largura do feixe 1. Sensibilidade: A sensibilidade refere-se à razão entre o valor pico a pico da tensão do sinal de eco de saída após o eco ultrassônico ser convertido pela sonda e o valor pico a pico da tensão do pulso de acionamento aplicado à sonda. A sensibilidade é uma medida da eficiência de conversão mútua da energia elétrica e da energia sonora da sonda ultrassônica. 2. Frequência de operação f: A frequência de operação da sonda ultrassônica de nível é determinada pela frequência de ressonância da cerâmica piezoelétrica, ou seja, a frequência da onda ultrassônica emitida pela sonda. A sonda ultrassônica de nível opera nessa frequência para gerar a energia máxima e percorrer a maior distância possível. 3. Resposta em frequência: A resposta em frequência da sonda ultrassônica de nível refere-se às características de frequência do sinal de eco recebido por um objeto refletor e pela sonda. O espectro de frequência da sonda ultrassônica de nível pode ser medido por um analisador de frequência para obter a frequência central, a largura de banda e outros parâmetros. 4. Fator de qualidade Q: O fator de qualidade Q da sonda ultrassônica de nível é determinado pelo fator de qualidade do circuito e pelo fator de qualidade da parte mecânica. 5. Características direcionais: A nitidez do lóbulo principal determina a área de detecção ultrassônica; portanto, as características direcionais determinam diretamente a faixa de operação e o alcance do medidor de nível ultrassônico. O ângulo do lóbulo principal é o indicador mais importante das características direcionais do ultrassom. Quanto maior a frequência ultrassônica, menor o ângulo do lóbulo principal, mais concentrada a energia gerada pela sonda ultrassônica e mais estreita a faixa de velocidade do som. 6. Características de impedância: Devido às características da sonda ultrassônica de medição de nível, é necessário obter a adaptação de impedância entre ela e a tensão de acionamento, de modo a alcançar a energia de acionamento ideal e os sinais de recepção de eco adequados.

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