Catálogo

I. Principio de funcionamiento

II. Características

III. Tipos

IV. Aplicaciones

La frecuencia se caracteriza por el número de señales u ondas que pueden ocurrir en un momento fijo. Las unidades hertz para la frecuencia son (Hz). En base a los valores de frecuencia, estas frecuencias se dividen en muchos rangos. Hay Muy Baja Frecuencia (VLF), Baja Frecuencia (LF), Frecuencia Media (MF), Alta Frecuencia (HF), Muy Alta Frecuencia (VHF), Ultra Alta Frecuencia (UHF), Súper Alta Frecuencia (SHF) y Alta Frecuencia (SHF) (EHF). Dependiendo del tipo de frecuencia, el rango de frecuencia puede variar. El espectro de frecuencias VLF varía entre 3 y 30 kHz. El espectro de frecuencia LF varía entre 30 kHz y 300 kHz. El espectro de frecuencia MF varía entre 300 y 3000 kHz.

Un tipo de transductor relacionado con el sonido es el transductor ultrasónico. Las señales eléctricas se transmiten al objetivo mediante estos transductores y, una vez que la señal llega al objeto, regresa al transductor. Este transductor prueba la distancia del objeto en este método, no la amplitud de la señal. Para el cálculo de algunos parámetros, estos transductores utilizan ondas ultrasónicas. En diferentes regiones, tiene una amplia variedad de usos. El espectro de frecuencia de onda ultrasónica es de más de 20 kHz. Estos se utilizan principalmente en aplicaciones que miden la distancia. El transductor ultrasónico se indica en la siguiente ilustración.

El espectro de frecuencia de alta frecuencia varía entre 3 MHz y 30 MHz. El espectro de frecuencia UHF varía entre 300 MHz y 3000 MHz. El espectro de frecuencias SHF varía de 3 GHz a 30 GHz. El espectro de frecuencia EHF varía entre 30 GHz y 300 GHz. En este artículo se describe el transductor ultrasónico y su función.

I. Principio de funcionamiento del transductor ultrasónico

Esto vibra en todo el espectro de frecuencia particular cuando se agrega una señal eléctrica a este transductor y produce una onda de sonido. Estas ondas de sonido vuelan y estas ondas de sonido reflejarán el conocimiento del eco del transductor si aparece alguna barrera. Y este eco se transforma en un pulso eléctrico al final del transductor. El intervalo de tiempo entre la transmisión de la onda de sonido a la señal de eco receptora está determinado por el transductor aquí. A 40 kHz, el transductor ultrasónico emite un pulso ultrasónico que pasa a través del aire. Estos transductores son más seguros que los transductores infrarrojos debido al polvo, los materiales negros, etc. no están influenciados por estos transductores/transductores ultrasónicos. Al suprimir la distorsión del ruido, los transductores ultrasónicos exhiben excelencia.

Los transductores ultrasónicos se utilizan principalmente para usar ondas ultrasónicas para evaluar el tamaño. La siguiente fórmula calculará la distancia:

D = ½ * T * C

Aquí, la distancia se indica con D

El intervalo de tiempo entre la transmisión y la recepción de ondas ultrasónicas se muestra con T

C es una indicación de velocidad sónica.

II. Características del transductor ultrasónico

1. Rendimiento

El núcleo de la sonda de ultrasonido es un chip piezoeléctrico en su cubierta de plástico o metal. Hay muchos tipos de materiales que componen la oblea. El tamaño de la oblea, como el diámetro y el grosor, también son diferentes, por lo que el rendimiento de cada sonda es diferente, debemos conocer su rendimiento antes de usarlo. Los principales indicadores de rendimiento de los transductores ultrasónicos incluyen:

2. Frecuencia de trabajo

La frecuencia de trabajo es la frecuencia de resonancia de la oblea piezoeléctrica. Cuando la frecuencia de la tensión de CA aplicada a sus dos extremos es igual a la frecuencia de resonancia del chip, la energía de salida es la más alta y la sensibilidad es la más alta.

3. Temperatura de funcionamiento

Debido a que el punto de curie de los materiales piezoeléctricos es generalmente relativamente alto, especialmente la sonda ultrasónica utilizada para el diagnóstico utiliza baja potencia, la temperatura de funcionamiento es relativamente baja y puede funcionar durante mucho tiempo sin fallas. La temperatura de las sondas de ultrasonido médico es relativamente alta y requiere equipos de refrigeración separados.

4. La sensibilidad

depende principalmente de la propia oblea de fabricación. El coeficiente de acoplamiento electromecánico es grande y la sensibilidad es alta; por el contrario, la sensibilidad es baja.

5. Componentes del sistema

Se compone de transductor de envío (o transmisor de onda), transductor de recepción (o receptor de onda), parte de control y parte de fuente de alimentación. El transductor transmisor se compone de un transmisor y un transductor vibrador de cerámica con un diámetro de aproximadamente 15 mm. La función del transductor es convertir la energía de vibración eléctrica del vibrador cerámico en súper energía e irradiar al aire; mientras que el transductor receptor es transductor por el vibrador cerámico, el transductor se compone de un amplificador y un circuito amplificador. El transductor recibe la onda para producir vibración mecánica y la convierte en energía eléctrica, que se utiliza como salida del receptor del transductor para detectar el súper transmitido. En el uso real, también se utiliza el vibrador de cerámica del transmisor. Se puede utilizar como vibrador cerámico de la compañía de transductores del receptor. La parte de control controla principalmente la frecuencia de la cadena de impulsos, el ciclo de trabajo, la modulación dispersa y la distancia de conteo y detección enviada por el transmisor. La fuente de alimentación del transductor ultrasónico (o fuente de señal) puede ser DC12V ± 10% o 24V ± 10%.

6. Modo de funcionamiento

Los transductores ultrasónicos utilizan el medio acústico para realizar la detección sin contacto y sin desgaste del objeto detectado. Los transductores ultrasónicos pueden detectar objetos transparentes o de color, objetos metálicos o no metálicos, sustancias sólidas, líquidas y en polvo. Su rendimiento de detección apenas se ve afectado por las condiciones ambientales, incluidos los entornos de humo y polvo y los días de lluvia.

7. Ventajas & Desventajas

Hay beneficios y algunos escollos en cada sistema. Las ventajas del transductor ultrasónico se discutirán aquí.

• En cualquier forma de material, estos transductores ultrasónicos se pueden probar. Todo tipo de texturas que pueden detectar.

• La temperatura, el agua, el polvo o cualquiera de los transductores ultrasónicos no se ven afectados.

• Los transductores ultrasónicos pueden funcionar de buena manera en cualquier tipo de entorno.

• También puede medir distancias de detección elevadas.

Los siguientes son los inconvenientes de estos transductores:

• Los transductores ultrasónicos son susceptibles al cambio de temperatura. La reacción ultrasónica alterará esta variación de temperatura.

• Durante la lectura de reflejos de objetos pequeños, objetos delgados y blandos, puede enfrentar problemas.

III. Tipos de transductores ultrasónicos

Basados en factores como la disposición de cristales piezoeléctricos, la huella y la frecuencia, hay diferentes tipos de transductores ultrasónicos disponibles. Son:

Transductores ultrasónicos lineales: La estructura de los cristales piezoeléctricos es lineal en este tipo de transductores.

Transductores ultrasónicos normales: los transductores convexos también se conocen como esta forma. El cristal piezoeléctrico de este tipo tiene una forma curvilínea. Estos son superiores a las pruebas en profundidad.

Transductores de Ultrasonidos Phased Array – Hay una cobertura limitada y de baja frecuencia de los transductores de ultrasonidos phased array. (2 MHz-7 MHz)

Los transductores ultrasónicos tienen de nuevo formas distintas para estudios no destructivos. Transductores de contacto, transductores de haces angulares, transductores de líneas de retardo, transductores de inmersión y transductores de componentes duales.

IV. Aplicaciones de transductores ultrasónicos

Las implementaciones de transductores ultrasónicos son

En diversos campos, como automotriz, médico, etc., estos transductores tienen muchas aplicaciones. Debido a las ondas ultrasónicas, tienen más usos. Esto ayuda a localizar los objetivos, a determinar la distancia de los objetos al objetivo, a encontrar la ubicación del objeto, a cuantificar el nivel y a soportar los transductores ultrasónicos.

En el área médica, el transductor ultrasónico se utiliza para pruebas de diagnóstico, instrumentos quirúrgicos para el cuidado del cáncer, pruebas de órganos internos, chequeos cardíacos, transductores ultrasónicos para exámenes oculares y de útero.

Los transductores ultrasónicos tienen pocos usos importantes en el sector industrial. A través de estos transductores, en la gestión de la línea de fabricación, el monitoreo del nivel de líquido, la detección de rotura de cables, la detección de personas para el recuento, la detección de automóviles y muchos más, pueden determinar la distancia de dichos objetos para evitar una colisión.