Принцип работы и структура датчика уровня ультразвукового уровня жидкости

Принцип работы

Ультразвуковые датчики - это датчики, разработанные с использованием характеристик ультразвуковых волн.Подводной ультразвуковой датчикявляется механической волной с более высокой частотой вибрации, чем звуковые волны. Он генерируется вибрацией чипа преобразователя при возбуждении напряжения. Он имеет высокочастотную, короткую длину волны, небольшую дифракционную феномен, особенно хорошую направленность, и может быть направлен в лучи. Распространение и другие характеристики. Ультразвуковые волны обладают большой способностью проникать в жидкости и твердые тела, особенно в твердых веществах, которые являются непрозрачными до солнечного света. Это может проникнуть на глубину десятков метров. Когда ультразвуковая волна попадает в нечистоту или интерфейс,пьезоэлектрический ультразвуковой датчикбудет создавать значительное отражение, чтобы сформировать эхо, и он может привести к эффекту доплеровства, когда он попадет в движущийся объект. Следовательно, ультразвуковые испытания широко используются в промышленности, национальной обороне, биомедицине и других аспектах. Ультразвук используется в качестве метода обнаружения, и необходимо генерировать и получать ультразвуковые волны. Устройство, выполняющее эту функцию, является ультразвуковым датчиком, который обычно называют ультразвуковым преобразователем или ультразвуковым зондом.

Структура и состав

измерение глубины ультразвукового преобразователяв основном состоит из пьезоэлектрических пластин, которые могут передавать и получать ультразвуковые волны. Ультразвуковые зонды с низким энергопотреблением в основном используются для обнаружения. Он имеет много разных структур, которые можно разделить на прямой зонд (продольная волна), косой зонд (поперечная волна), зонд поверхности (поверхностная волна), зонд ягненка (лам -волна), двойной зонд (один зонд, отражение, один зонд прием) Подождите. Ядро ультразвукового датчика представляет собой пьезоэлектрический чип в пластиковой или металлической куртке. Там может быть много видов материалов, которые составляют пластину. Размер пластины, такой как диаметр и толщина, также различны, поэтому производительность каждого датчика отличается, мы должны знать его производительность перед использованием.

Основные показатели производительности ультразвуковых датчиков

(1) Рабочая частота. Рабочая частота - это резонансная частота пьезоэлектрической пластины. Когда частота напряжения переменного тока, применяемого к двум его концу, равна резонансной частоте чипа, выходная энергия является самой высокой, а чувствительность является самой высокой.

(2) Рабочая температура. Поскольку точка пьезоэлектрических материалов Curie, как правило, относительно высока, особенно когда ультразвуковой зонд, используемый для диагностики, использует низкую мощность, рабочая температура относительно низкая, и он может работать в течение длительного времени без сбоев. Медицинские ультразвуковые датчики имеют относительно высокие температуры и требуют отдельного охлаждения.

(3) Чувствительность. В основном зависит от самой производственной пластины. Коэффициент электромеханической связи большой, а чувствительность высока; Напротив, чувствительность низкая.

Как и ультразвуковые датчики, на основе установлен композитный вибратор. Композитный вибратор представляет собой комбинацию резонатора и вибратора биморфного элемента, состоящего из металлического листа и пьезоэлектрического керамического листа. Резонатор находится в форме рога, и цель состоит в том, чтобы эффективно излучать ультразвуковые волны, генерируемые из -за вибрации, и эффективно концентрировать ультразвуковые волны в центре вибратора.

Ультразвуковые датчики для наружного использования должны иметь хорошие уплотнительные свойства, чтобы предотвратить вторжение росы, дождя и пыли. Пьезоэлектрическая керамика закреплена на внутренней стороне вершины металлической коробки. Основание прикреплено к открытому концу коробки и покрыта смолой. Для ультразвуковых датчиков, используемых в промышленных роботах, он должен иметь точность 1 мм и сильное ультразвуковое излучение.