超音波トランスデューサーへの導入:働き主義、タイプおよび適用

カタログ

I.働き主義

II.特徴

III.タイプ

>iv.アプリケーション

周波数は、一定の時間に発生する可能性のある信号または波の数として特徴付けられます。 周波数のヘルツ単位は(Hz)です。 周波数値に基づいて、これらの周波数は多くの範囲に分割されます。 超低周波(VLF)、低周波(LF)、中周波(MF)、高周波(HF)、超高周波(VHF)、超高周波(UHF)、超高周波(SHF)、および高高周波(SHF)(EHF)があります。 周波数のタイプに応じて、周波数範囲は変化する可能性があります。 VLFの周波数スペクトルは3~30kHzの間で変化します。 LF周波数スペクトルは30kHzから300kHzの間で変化します。 MFの周波数スペクトルは300と3000kHzの間で変化します。

音関連のトランスデューサの一つのタイプは、超音波トランスデューサです。 電気信号はこれらのトランスデューサによってターゲットに送信され、信号が目的に達した後、トランスデューサに戻ります。 このトランスデューサは、信号の振幅ではなく、この方法でオブジェクトの距離をテストします。 いくつかのパラメータの計算のために、これらのトランスデューサは超音波を使用する。 異なった地域では、それにいろいろ使用があります。 超音波の頻度スペクトルは20のkHzにあります。 これらは、主に距離を測定する用途に使用されます。 超音波トランスデューサは、次の図に示されています。

HF周波数スペクトルは3MHzから30MHzの間で変化する。 UHF周波数スペクトルは300MHzから3000MHzの間で変化する。 SHFの周波数スペクトルは、3GHz~30GHzの範囲で変化します。 EHF周波数スペクトルは30GHzから300GHzの間で変化します。 超音波トランスデューサとその機能の説明は、この記事で議論されています。

I.超音波トランスデューサーの働き主義

これは電気信号がこのトランスデューサーに加えられるとき特定の頻度スペクトル中振動し、音波を作り出す。 これらの音波は飛び、障壁が現わればこれらの音波はトランスデューサーのエコーの知識を反映します。 そして、このエコーは、トランスデューサの端に電気パルスに変換されます。 音波を受信エコー信号に送信する間の時間間隔は、ここでは変換器によって決定される。 40のkHzで、超音波トランスデューサーは空気を通る超音波脈拍を与えます。 そのような変換器は塵、黒い材料、等ので赤外線変換器より安全です。 これらの超音波トランスデューサ/トランスデューサの影響を受けません。 ノイズ歪みの抑制において、超音波トランスデューサは優れた性能を発揮します。

超音波トランスデューサは、主にサイズを評価するために超音波を使用するために使用されます。 次の式は距離を計算します:

D=λ*T*C

ここで、距離はD

で示されます超音波を送受信する間の時間ギャップはT

Cは音速の指標です。

II.超音波トランスデューサの特長

1. 性能

超音波プローブのコアは、プラスチックまたは金属ジャケットの圧電チップです。 ウェーハを構成する材料には多くの種類があります。 ウエファーのサイズは、直径および厚さのような、また異なっています、従って各調査の性能は異なっています、私達は使用の前に性能を知らなければな 超音波トランスデューサの主な性能指標は次のとおりです。

2. 働く頻度

働く頻度は圧電気のウエファーの共鳴頻度です。 両端に印加されるAC電圧の周波数がチップの共振周波数に等しい場合、出力エネルギーが最も高く、感度が最も高くなります。

3. 実用温度

圧電気材料のキュリー点が一般に比較的高いので、診断に使用する特に超音波調査は低い電力を使用します、実用温度は比較的低く、失敗なしで長い間働くことができます。 医学の超音波の調査の温度は比較的高く、別の冷凍装置を要求します。

4. 感度

は、主にウェハ自体の製造に依存します。 電気機械結合係数は大きく,感度は高いが,逆に感度は低い。

5. システムコンポーネント

送信トランスデューサ(または波送信機)、受信トランスデューサ(または波受信機)、制御部、および電源部で構成されています。 送信機のトランスデューサーは約15mmの直径が付いている送信機そして陶磁器のバイブレーターのトランスデューサーで構成されます。 トランスデューサーの機能は極度のエネルギーに陶磁器のバイブレーターの電気振動エネルギーを変え、空気に放射することです;受け入れのトランスデューサーが トランスデューサーは機械振動を作り出すために波を受け取り、送信された極度を検出するのにトランスデューサーの受信機の出力として使用されている 実際の使用では、送信機のセラミックバイブレータも使用されます。 それは受信機のトランスデューサーの会社の陶磁器のバイブレーターとして使用することができます。 制御部分は主に送信機によって送られる脈拍の鎖の頻度、使用率、まばらな調節およびカウントおよび検出の間隔を制御します。 超音波トランスデューサーの電源(か信号の源)はDC12V±10%または24V±10%のどれである場合もあります。

6. 動作モード

超音波トランスデューサは、音響媒体を使用して、検出された物体の非接触および摩耗のない検出を実行します。 超音波トランスデューサは、透明または着色された物体、金属または非金属物体、固体、液体、および粉末状の物質を検出することができる。 その検出の性能は煙および塵の環境および雨の日を含むあらゆる環境条件によってほとんど、影響されません。

7. 利点&欠点

すべてのシステムには利点といくつかの落とし穴があります。 超音波トランスデューサの特典については、ここで説明します。

  • 材料の任意の形態では、これらの超音波変換器を試験することができる。 彼らが検出できるあらゆる種類のテクスチャ。

  • 温度、水、塵、または超音波トランスデューサのいずれかは影響を受けません。

  • 超音波トランスデューサーは環境のあらゆる形態のよい方法で作動できます。

  • それはまた高い感知の間隔を測定するかもしれません。

これらのトランスデューサの欠点は次のとおりです:

  • 超音波トランスデューサは、温度の変化の影響を受けやすい。 超音波反応は、この温度の変動を変更します。

  • 小さな物体、薄い物体、柔らかい物体からの反射の読み取り中に、問題に直面する可能性があります。

III.超音波トランスデューサーのタイプ

圧電気の水晶整理、足跡および頻度のような要因に基づいて、利用できる異なったタイプの超音波トランスデューサー それらは次のとおりです:

線形超音波トランスデューサー-圧電気の水晶の構造はこのタイプのトランスデューサーで線形です。

通常の超音波トランスデューサ-凸トランスデューサもこの形式として知られています。 このタイプの圧電結晶は曲線状である。 これらは、詳細なテストよりも優れています。

フェーズドアレイ超音波トランスデューサ-フェーズドアレイトランスデューサの設置面積が限られており、周波数が低い。 (2MHz-7MHz)

超音波トランスデューサは、再び非破壊的な研究のための明確な形態を持っています。 接触トランスデューサ、角度ビームのトランスデューサ、遅延線のトランスデューサ、浸漬のトランスデューサ、およびデュアルコンポーネントのトランスデューサ。

超音波トランスデューサーの適用

超音波トランスデューサーの実施は

自動車、医学、等のような多様な分野で、これらのトランスデューサーに多くの適用があ 超音波のために、それらにより多くの使用があります。 これはターゲットを見つけ、ターゲットへの目的の間隔を定め、目的の位置を見つけ、レベルを量を示し、超音波トランスデューサーを支えるのを助けます。

医療分野では、診断検査、がんケア用手術器具、内臓検査、心臓検査、眼用超音波トランスデューサ、子宮検査などに使用されています。

超音波トランスデューサは、産業分野での主要な用途はほとんどありません。 これらのトランスデューサを介して、製造ライン管理、液面監視、ワイヤ破断検出、計数のための人検出、車の検出など、衝突を防ぐためにそのような物体の距離を決定することができます。

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