Краткий анализ принципа работы ультразвукового датчика.

Определение ультразвука. Звуковая волна — это механическая волна, способная распространяться в газах, жидкостях и твердых телах. По частоте звуковые волны делятся на инфразвуковые, звуковые и ультразвуковые. Частота звуковых волн находится в диапазоне 16 Гц–20 кГц, это механические волны, которые может слышать человеческое ухо; инфразвуковые волны — это механические волны с частотой ниже 16 Гц, а ультразвуковые волны — это механические волны с частотой выше 20 кГц. Характеристики ультразвуковых волн — высокая частота, короткая длина волны и малое дифракционное явление. Их наиболее заметными особенностями являются хорошая направленность, малое затухание в жидкостях и твердых телах, а также высокая проникающая способность. При столкновении с границей раздела сред происходит явное отражение и преломление, поэтому они широко используются в промышленных испытаниях. Скорость распространения ультразвука. Ультразвуковые волны обычно включают продольные, поперечные и поверхностные волны. Их скорость распространения зависит от упругой постоянной среды и ее плотности. В газах и жидкостях могут распространяться только продольные волны. Скорость звука в газе составляет 344 м/с, а в жидкости — 900-1900 м/с. В твердом теле существует определенная взаимосвязь между скоростью звука продольных, поперечных и поверхностных волн. Обычно считается, что скорость звука поперечных волн составляет половину скорости продольных волн, а скорость поверхностных волн — около 90% скорости поперечных волн. При распространении ультразвуковой волны в среде энергия постепенно затухает с увеличением расстояния распространения. Затухание энергии определяется диффузией, рассеянием и поглощением ультразвуковых волн. Ультразвуковые волны используются в качестве средства обнаружения для генерации и приема ультразвуковых волн. Устройство, выполняющее эту функцию, — это ультразвуковой аппарат. датчик Основные показатели характеристик ультразвуковых датчиков включают: (1) рабочую частоту. Рабочая частота — это резонансная частота пьезоэлектрической пластины. Когда частота подаваемого на нее переменного напряжения равна резонансной частоте пластины, выходная энергия максимальна, а чувствительность также максимальна. (2) рабочую температуру. Поскольку точка Кюри пьезоэлектрических материалов обычно высока, особенно когда ультразвуковой зонд для диагностики использует низкую мощность, рабочая температура относительно низкая, и он может работать длительное время без сбоев. Ультразвуковые зонды для медицинского применения имеют относительно высокие температуры и требуют отдельного холодильного оборудования. (3) чувствительность. В основном зависит от изготовления самой пластины. Чем больше коэффициент электромеханической связи, тем выше чувствительность; в противном случае чувствительность низкая. Принцип работы ультразвукового датчика. Ультразвуковые датчики можно разделить на пьезоэлектрические, магнитострикционные, электромагнитные и т. д. в зависимости от принципа их работы, и пьезоэлектрический тип является наиболее распространенным. Пьезоэлектрические ультразвуковые генераторы используют принцип обратного пьезоэлектрического эффекта для преобразования высокочастотных электрических колебаний в высокочастотные механические колебания с целью генерации ультразвуковых волн. Когда частота приложенного переменного напряжения равна собственной частоте пьезоэлектрического материала, возникает резонанс, и генерируемые в это время ультразвуковые волны являются наиболее сильными. Пьезоэлектрические ультразвуковые датчики могут генерировать высокочастотные ультразвуковые волны в диапазоне от десятков килогерц до десятков мегагерц, а интенсивность звука может достигать десятков ватт на квадратный сантиметр. Типичная структура пьезоэлектрического ультразвукового датчика в основном состоит из пьезоэлектрической пластины, поглощающего блока (демпфирующего блока), защитной пленки и т. д. Пьезоэлектрические пластины обычно имеют дискообразную форму, и ультразвуковая частота обратно пропорциональна их толщине. Обе стороны пьезоэлектрической пластины покрыты слоями серебра, которые используются в качестве проводящих пластин, нижняя поверхность заземлена, а верхняя поверхность соединена с выводным проводом. Для предотвращения износа пьезоэлектрической пластины из-за прямого контакта датчика с исследуемым объектом под нее наносится защитная пленка. Функция поглощающего блока заключается в снижении механических свойств пьезоэлектрической пластины и поглощении энергии ультразвуковых волн. Требования к выбору При выборе и установке ультразвуковых датчиков необходимо учитывать некоторые основные условия, иначе это напрямую повлияет на результаты измерений. 1. Диапазон обнаружения и размер объекта Размер объекта, подлежащего обнаружению, напрямую влияет на диапазон обнаружения ультразвукового датчика. Датчик должен обнаружить определенный уровень звука, прежде чем сможет выдавать сигнал. Крупные объекты отражают большую часть звука в ультразвуковой датчик, чтобы датчик мог обнаружить объект на максимальном расстоянии обнаружения. Мелкие объекты отражают лишь малую часть звука, что приводит к значительному уменьшению диапазона обнаружения. 2. Характеристики обнаруживаемого объекта Идеальный объект, обнаруживаемый ультразвуковым датчиком, должен быть большим, плоским, иметь высокую плотность и располагаться перпендикулярно передней части преобразователя. Наиболее сложными для обнаружения являются мелкие объекты, изготовленные из звукопоглощающего материала, или объекты, расположенные под углом к ​​преобразователю. Обнаружение жидкости легко, если уровень жидкости неподвижен и перпендикулярен поверхности датчика. Если уровень жидкости сильно колеблется, время отклика датчика можно увеличить, чтобы усреднить колебания и получить более стабильное показание. Однако ультразвуковые датчики пока не могут точно обнаруживать жидкости с пенистой поверхностью, поскольку пена отклоняет направление распространения звука. В этом случае для обнаружения объектов неправильной формы можно использовать обратный ультразвуковой режим. В обратном ультразвуковом режиме ультразвуковой датчик обнаруживает плоский фон, например, стену. Все, что проходит между датчиком и стеной, блокирует звуковые волны. Затем датчик может обнаружить присутствие объекта, обнаружив это возмущение. 3. Температурное затухание. Датчик также разработан с температурной компенсацией для корректировки медленных изменений температуры окружающей среды. Но он не может учитывать температурные градиенты или быстрые изменения температуры окружающей среды. 4. Наличие вибрации вокруг, будь то вибрация самого датчика или вибрации близлежащих машин, может повлиять на точность измерения расстояния. Эти проблемы можно уменьшить, используя резиновое антивибрационное устройство при установке датчика. Иногда для устранения или уменьшения вибрации компонентов также используются направляющие. 5. Ложные срабатывания, вызванные окружающей средой. Ультразвуковой датчик осуществляет бесконтактное и износостойкое обнаружение объекта. Он может обнаруживать прозрачные или цветные объекты, металлические или неметаллические объекты, твердые, жидкие и порошкообразные вещества. На его эффективность обнаружения практически не влияют никакие условия окружающей среды, включая дым и дождь.

Это современный уровнемер, широко используемый в индустрии индикаторов уровня на заказ. Он также повышает качество продукции, изготавливаемой по индивидуальным заказам.

Увеличение выручки — общая цель для многих компаний. Мы хотим убедиться, что в KAIDI участвуют руководители отделов маркетинга, продаж и производства, чтобы гарантировать, что выбранные нами цели соответствуют действительности и пользуются сильной поддержкой.

KAIDI четко и лаконично выражает суть нашей компании. Сильные бренды пробиваются сквозь информационный шум, привлекают внимание аудитории и мгновенно раскрывают характер продукта или услуги.