Inleiding tot de Ultrasone Transducer: werkingsprincipe, Soorten en Toepassingen

Catalogus

I. werkingsprincipe

II. Kenmerken

III. Types

IV. Toepassingen

de Frequentie wordt gekenmerkt als het aantal signalen of golven die zich kunnen voordoen op een vaste tijd. Hertz eenheden voor de frequentie zijn (Hz). Op basis van de frequentiewaarden worden deze frequenties in vele bereiken opgesplitst. Er is een zeer lage frequentie (VLF), lage frequentie (LF), gemiddelde frequentie (MF), hoge frequentie (HF), zeer hoge frequentie (VHF), Ultra hoge frequentie (UHF), Super Hoge Frequentie (SHF), en zeer hoge frequentie (SHF) (EHF). Afhankelijk van het type frequentie kan het frequentiebereik variëren. Het VLF-frequentiespectrum varieert tussen 3 en 30 kHz. Het LF-frequentiespectrum varieert tussen 30 kHz en 300 kHz. Het MF frequentiespectrum varieert tussen 300 en 3000 kHz.

een type geluidsgerelateerde transducer is de ultrasone transducer. De elektrische signalen worden door deze transducers naar het doel verzonden en nadat het signaal het object bereikt, keert het terug naar de transducer. Deze transducer test de afstand van het object in deze methode, niet de amplitude van het signaal. Voor de berekening van een paar parameters gebruiken deze transducers ultrasone golven. In verschillende regio ‘ s heeft het een breed scala aan toepassingen. Het ultrasone golf frequentiespectrum is meer dan 20 kHz. Deze worden voornamelijk gebruikt in toepassingen die afstand meten. De ultrasone transducer wordt in de volgende afbeelding aangegeven.

het HF-frequentiespectrum varieert tussen 3 MHz en 30 MHz. Het UHF-frequentiespectrum varieert tussen 300 MHz en 3000 MHz. Het SHF frequentiespectrum varieert van 3 GHz tot 30 GHz. Het EHF-frequentiespectrum varieert tussen 30 GHz en 300 GHz. Een beschrijving van de ultrasone transducer en zijn functie wordt besproken in dit artikel.

I. werkingsprincipe van ultrasone transducers

dit trilt over het gehele frequentiespectrum wanneer een elektrisch signaal aan deze transducer wordt toegevoegd en produceert een geluidsgolf. Deze geluidsgolven vliegen en deze geluidsgolven zullen de echo-kennis van de transducer reflecteren als er een barrière verschijnt. Deze echo verandert in een elektrische puls aan het einde van de transducer. Het tijdsinterval tussen het verzenden van de geluidsgolf naar het ontvangende echosignaal wordt hier bepaald door de transducer. Bij 40 kHz geeft de ultrasone transducer een ultrasone puls die door de lucht gaat. Dergelijke transducers zijn veiliger dan infrarood transducers omdat stof, zwarte materialen, enz. worden niet beïnvloed door deze ultrasone transducers/transducers. Bij het onderdrukken van geluidsvervorming vertonen ultrasone transducers uitmuntendheid.

ultrasone transducers worden voornamelijk gebruikt om ultrasone golven te gebruiken om de grootte te bepalen. De volgende formule berekent de afstand:

D = ½ * T * C

hier wordt de afstand aangegeven door D

het tijdsverschil tussen het uitzenden en ontvangen van ultrasone golven wordt weergegeven door T

C is een indicatie van de geluidsnelheid.

II. eigenschappen van ultrasone transducers

1. Prestaties

de kern van de ultrasone sonde is een piëzo-elektrische chip in zijn plastic of metalen omhulsel. Er zijn vele soorten materialen die deel uitmaken van de wafer. De grootte van de wafer, zoals diameter en dikte, zijn ook verschillend, dus de prestaties van elke sonde zijn verschillend, moeten we zijn prestaties voor gebruik weten. De belangrijkste prestatie-indicatoren van ultrasone transducers zijn:

2. Werkfrequentie

de werkfrequentie is de resonantiefrequentie van de piëzo-elektrische wafer. Wanneer de frequentie van de wisselspanning die op de twee uiteinden wordt toegepast gelijk is aan de resonantiefrequentie van de chip, is de uitgangsenergie het hoogst en is de gevoeligheid het hoogst.

3. Bedrijfstemperatuur

omdat het Curiepunt van piëzo-elektrische materialen over het algemeen relatief hoog is, met name de voor diagnose gebruikte ultrasone sonde gebruikt een laag vermogen, is de bedrijfstemperatuur relatief laag en kan het lange tijd zonder storingen werken. De temperatuur van medische ultrasone sondes is relatief hoog en vereist aparte koelapparatuur.

4. De gevoeligheid

hangt voornamelijk af van de productiewafer zelf. De elektromechanische koppelingscoëfficiënt is groot en de gevoeligheid is hoog; integendeel, de gevoeligheid is laag.

5. Systeemcomponenten

het bestaat uit het verzenden van transducers (of golfzenders), het ontvangen van transducers (of golfontvangers), het besturingsgedeelte en het stroomvoorzieningsgedeelte. De transmitter transducer bestaat uit een transmitter en een keramische vibrator transducer met een diameter van ongeveer 15mm. De functie van de transducer is om de elektrische trillingsenergie van de keramische vibrator om te zetten in superenergie en uit te stralen in de lucht; terwijl de ontvangende transducer door de keramische vibrator wordt omgezet, bestaat de transducer uit een versterker en een versterkercircuit. De transducer ontvangt de golf om mechanische trillingen te produceren en zet deze om in elektrische energie, die als output van de transducerontvanger wordt gebruikt om de verzonden super te detecteren. Bij daadwerkelijk gebruik wordt ook de keramische vibrator van de zender gebruikt. Het kan worden gebruikt als de keramische vibrator van de ontvanger transducer bedrijf. Het besturingsdeel regelt voornamelijk de pulskettingfrequentie, de duty cycle, de dunne modulatie en de tel-en detectieafstand die door de zender wordt verzonden. De ultrasone transducer voeding (of signaalbron) kan DC12V ± 10% of 24V ± 10% zijn.

6. Bedrijfsmodus

ultrasone transducers gebruiken het akoestische medium om contactloze en slijtvrije detectie van het gedetecteerde object uit te voeren. Ultrasone transducers kunnen transparante of gekleurde objecten, metalen of niet-metalen objecten, vaste, vloeibare en poederachtige stoffen detecteren. De detectieprestaties worden nauwelijks beïnvloed door omgevingsomstandigheden, waaronder rook-en stofomgevingen en regenachtige dagen.

7. Voordelen & nadelen

er zijn voordelen en enkele valkuilen voor elk systeem. De voordelen van de ultrasone transducer worden hier besproken.

  • in elke vorm van materiaal kunnen deze ultrasone transducers worden getest. Allerlei texturen die ze kunnen detecteren.

  • de temperatuur, het water, het stof, of een van de ultrasone transducers worden niet beïnvloed.

  • ultrasone transducers kunnen op een goede manier werken in elke vorm van omgeving.

  • het kan ook verhoogde detectieafstanden meten.

de volgende zijn de nadelen van deze transducers:

  • ultrasone transducers zijn gevoelig voor de verandering in temperatuur. De ultrasone reactie zal deze temperatuurvariantie veranderen.

  • tijdens het lezen van reflecties van kleine objecten, dunne en zachte objecten, kan het worden geconfronteerd met problemen.

III. typen ultrasone transducers

op basis van factoren zoals piëzo-elektrische kristalindeling, voetafdruk en frequentie zijn er verschillende typen ultrasone transducers beschikbaar. Het zijn:

Lineaire ultrasone transducers – de structuur van piëzo-elektrische kristallen is lineair in dit type transducers.

normale ultrasone Transducers – convexe transducers worden ook wel deze vorm genoemd. Het piëzo-elektrische kristal van dit type is in een bochtige vorm. Deze zijn superieur aan diepgaande tests.

Phased Array ultrasone Transducers-er is een beperkte voetafdruk en lage frequentie van phased array transducers. (2 MHz-7 MHz)

de ultrasone transducers hebben weer verschillende vormen voor niet-destructief onderzoek. Contact transducers, transducers van hoekstralen, transducers van delay lijnen, transducers van onderdompeling, en transducers van twee componenten.

IV. Toepassingen van ultrasone transducers

de toepassingen van ultrasone Transducers zijn

op uiteenlopende gebieden, zoals de automobielsector, de medische sector, enz., hebben deze transducers vele toepassingen. Door ultrasone golven hebben ze meer toepassingen. Dit helpt om de doelen te lokaliseren, om de afstand van de objecten tot het doel te bepalen, om de locatie van het object te vinden, om het niveau te kwantificeren, en om de ultrasone transducers te ondersteunen.

in de medische sector wordt de ultrasone transducer gebruikt voor diagnostische tests, chirurgische instrumenten voor kankerzorg, interne orgaantesten, hartcontroles, ultrasone transducers voor ogen-en uteruscontroles.Ultrasone transducers hebben weinig belangrijke toepassingen in de industriële sector. Via deze transducers, in productielijnbeheer, vloeistofniveaumonitoring, draadbreukdetectie, mensendetectie voor tellen, autodetectie en nog veel meer, kunnen ze de afstand van dergelijke objecten bepalen om een botsing te voorkomen.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.