Katalog

I. Funktionsprinzip

II. Eigenschaften

III. Arten

IV. Anwendungen

Frequenz wird als die Anzahl der Signale oder Wellen charakterisiert, die zu einem festen Zeitpunkt auftreten können. Hertz-Einheiten für die Frequenz sind (Hz). Basierend auf den Frequenzwerten werden diese Frequenzen in viele Bereiche unterteilt. Es ist Sehr Niedrigen Frequenz (VLF), Niedrigen Frequenz (LF), Medium Frequenz (MF), Hohe Frequenz (HF), Sehr Hohe Frequenz (VHF), Ultra Hohe Frequenz (UHF), Super Hohe Frequenz (SHF), und Hoch Hohe Frequenz (SHF) (EHF). Je nach Art der Frequenz kann der Frequenzbereich variieren. Das VLF-Frequenzspektrum variiert zwischen 3 und 30 kHz. Das NF-Frequenzspektrum variiert zwischen 30 kHz und 300 kHz. Das MF-Frequenzspektrum variiert zwischen 300 und 3000 kHz.

Eine Art Schallwandler ist der Ultraschallwandler. Die elektrischen Signale werden von diesen Wandlern an das Ziel übertragen, und nachdem das Signal das Objekt erreicht hat, kehrt es zum Wandler zurück. Dieser Wandler testet bei dieser Methode den Abstand des Objekts, nicht die Amplitude des Signals. Für die Berechnung einiger Parameter verwenden diese Wandler Ultraschallwellen. In verschiedenen Regionen hat es eine Vielzahl von Anwendungen. Die ultraschall welle frequenz spektrum ist über 20 kHz. Diese werden hauptsächlich in Anwendungen verwendet, die die Entfernung messen. Der Ultraschallwandler ist in der folgenden Abbildung angedeutet.

Das HF-Frequenzspektrum variiert zwischen 3 MHz und 30 MHz. Das UHF-Frequenzspektrum variiert zwischen 300 MHz und 3000 MHz. Das SHF-Frequenzspektrum variiert von 3 GHz bis 30 GHz. Das EHF-Frequenzspektrum variiert zwischen 30 GHz und 300 GHz. Eine Beschreibung des Ultraschallwandlers und seiner Funktion wird in diesem Artikel diskutiert.

I. Ultraschallwandler-Funktionsprinzip

Dieses vibriert während des bestimmten Frequenzspektrums, wenn ein elektrisches Signal diesem Wandler hinzugefügt wird und eine Schallwelle produziert. Diese Schallwellen fliegen und diese Schallwellen reflektieren das Echo des Wandlers, wenn eine Barriere auftritt. Und dieses Echo wandelt sich am Ende des Wandlers in einen elektrischen Impuls um. Das Zeitintervall zwischen der Übertragung der Schallwelle und dem empfangenden Echosignal wird hier durch den Wandler bestimmt. Bei 40 kHz gibt der Ultraschallwandler einen Ultraschallimpuls ab, der durch die Luft strömt. Solche Wandler sind sicherer als Infrarotwandler, weil Staub, schwarze Materialien, etc. werden von diesen Ultraschallwandlern nicht beeinflusst. Bei der Unterdrückung von Rauschverzerrungen weisen Ultraschallwandler hervorragende Leistungen auf.

Ultraschallwandler werden hauptsächlich verwendet, um Ultraschallwellen zur Beurteilung der Größe zu verwenden. Die folgende Formel berechnet die Entfernung:

D = ½ * T * C

Hier wird die Entfernung durch D

Die Zeitlücke zwischen Senden und Empfangen von Ultraschallwellen wird durch T

C ist eine Schallgeschwindigkeitsangabe.

II. Ultraschallwandler-Eigenschaften

1. Leistung

Der Kern der Ultraschallsonde ist ein piezoelektrischer Chip in seinem Kunststoff- oder Metallmantel. Es gibt viele Arten von Materialien, aus denen der Wafer besteht. Die größe der wafer, wie durchmesser und dicke, sind auch verschiedene, so die leistung von jeder sonde ist anders, wir müssen wissen, seine leistung vor dem gebrauch. Die Hauptleistungsindikatoren von Ultraschallwandlern umfassen:

2. Arbeitsfrequenz

Die Arbeitsfrequenz ist die Resonanzfrequenz des piezoelektrischen Wafers. Wenn die Frequenz der an seine beiden Enden angelegten Wechselspannung gleich der Resonanzfrequenz des Chips ist, ist die Ausgangsenergie am höchsten und die Empfindlichkeit am höchsten.

3. Betriebs Temperatur

Weil die Curie punkt von piezoelektrischen materialien ist in der regel relativ hoch, vor allem die ultraschall sonde verwendet für diagnose verwendet low power, die betriebs temperatur ist relativ niedrig, und es kann arbeit für eine lange zeit ohne ausfall. Die Temperatur von medizinischen Ultraschallsonden ist relativ hoch und erfordert separate Kühlgeräte.

4. Die Empfindlichkeit

hängt hauptsächlich vom Herstellungswafer selbst ab. Der elektromechanische Kopplungskoeffizient ist groß und die Empfindlichkeit ist hoch; im Gegenteil, die Empfindlichkeit ist gering.

5. System Komponenten

Es besteht aus senden wandler (oder welle sender), erhalt wandler (oder welle empfänger), control teil, und netzteil teil. Der Übermittlerwandler wird aus einem Übermittler und einem keramischen Vibratorwandler mit einem Durchmesser von ungefähr 15mm verfasst. Die Funktion des Wandlers besteht darin, die elektrische Vibrationsenergie des Keramikvibrators in Superenergie umzuwandeln und in die Luft zu strahlen; Während der Empfangswandler vom Keramikvibrator übertragen wird, besteht der Wandler aus einem Verstärker und einer Verstärkerschaltung. Der Wandler empfängt die Welle, um Körperschall zu produzieren und wandelt sie in elektrische Energie um, die als der Ertrag des Wandlerempfängers verwendet wird, um die übertragene Energie zu ermitteln. Im tatsächlichen Gebrauch wird auch der Keramikvibrator des Senders verwendet. Es kann als der keramische Vibrator der Empfängerwandlerfirma verwendet werden. Das Steuerteil steuert hauptsächlich die Impulskettenfrequenz, das Tastverhältnis, die spärliche Modulation sowie die vom Sender gesendete Zähl- und Erkennungsentfernung. Die Ultraschallwandlerstromversorgung (oder Signalquelle) kann DC12V ± 10% oder 24V ± 10% sein.

6. Betriebsart

Ultraschallwandler nutzen das akustische Medium zur berührungslosen und verschleißfreien Detektion des detektierten Objekts. Ultraschallwandler können transparente oder farbige Objekte, metallische oder nichtmetallische Objekte, feste, flüssige und pulverförmige Substanzen erkennen. Seine erkennung leistung ist kaum betroffen durch jede umwelt bedingungen, einschließlich rauch und staub umgebungen und regnerischen tage.

7. Vorteile & Nachteile

Jedes System hat Vorteile und einige Fallstricke. Die Vergünstigungen des Ultraschallwandlers werden hier besprochen.

• In jeder Form von Material können diese Ultraschallwandler getestet werden. Alle Arten von Texturen, die sie erkennen können.

• Die Temperatur, Wasser, Staub oder irgendwelche der Ultraschallwandler werden nicht beeinflußt.

• Ultraschallwandler können auf eine gute Art in jeder Form der Umwelt funktionieren.

• Es kann auch erhöhte Erfassungsabstände messen.

Das Folgende sind die Nachteile dieser Wandler:

• Ultraschallwandler sind anfällig für Temperaturänderungen. Die Ultraschallreaktion verändert diese Temperaturvarianz.

• Beim Lesen von Reflexionen von kleinen Objekten, dünnen und weichen Objekten kann es zu Problemen kommen.

III. Ultraschallwandler-Arten

Basiert auf Faktoren wie piezoelektrischer Kristallanordnung, Abdruck und Frequenz, gibt es verschiedene Arten Ultraschallwandler verfügbar. Sie sind:

Lineare Ultraschallwandler – Die Struktur von piezoelektrischen Kristallen ist bei dieser Art von Wandlern linear.

Normale Ultraschallwandler-Konvexwandler werden auch als diese Form bezeichnet. Der piezoelektrische Kristall dieses Typs hat eine kurvige Form. Diese sind eingehenden Tests überlegen.

Phased-Array-Ultraschallwandler – Es gibt einen begrenzten Platzbedarf und eine niedrige Frequenz von Phased-Array-Wandlern. (2 MHz-7 MHz)

Die Ultraschallwandler haben wiederum unterschiedliche Formen für zerstörungsfreie Untersuchungen. Kontaktwandler, Wandler von Winkelstrahlen, Wandler von Verzögerungsleitungen, Wandler der Immersion und Wandler von Doppelkomponenten.

IV. Ultraschallwandleranwendungen

Die Ultraschallwandlerimplementierungen sind

Auf den verschiedenen Gebieten, wie Automobil-, medizinischem, usw., haben diese Wandler viele Anwendungen. Aufgrund von Ultraschallwellen haben sie mehr Verwendungsmöglichkeiten. Dies hilft, die Ziele zu lokalisieren, den Abstand der Objekte zum Ziel zu bestimmen, den Standort des Objekts zu finden, den Füllstand zu quantifizieren und die Ultraschallwandler zu unterstützen.

Im medizinischen Bereich wird der Ultraschallwandler für diagnostische Tests, chirurgische Instrumente für die Krebsbehandlung, innere Organtests, Herzuntersuchungen, Ultraschallwandler für Augen- und Gebärmutteruntersuchungen eingesetzt.

Ultraschallwandler haben nur wenige große Anwendungen im industriellen Bereich. Über diese wandler, in herstellung linie management, flüssigkeit ebene überwachung, draht brechen erkennung, menschen erkennung für zählen, auto erkennung, und viele mehr, sie können bestimmen die entfernung von solche objekte zu verhindern eine kollision.