Das Arbeitsprinzip und die Struktur des Ultraschall -Flüssigkeitsspiegel -Sensors

Arbeitsprinzip

Ultraschallsensoren sind Sensoren, die unter Verwendung der Eigenschaften von Ultraschallwellen entwickelt wurden.Unterwasser -Ultraschallwandlerist eine mechanische Welle mit einer höheren Schwingungsfrequenz als Schallwellen. Es wird durch die Schwingung des Wandlerchips unter der Anregung der Spannung erzeugt. Es weist eine hohe Frequenz, eine kurze Wellenlänge, ein kleines Beugungsphänomen, insbesondere eine gute Richtungsalität, und kann in Strahlen gerichtet werden. Verbreitung und andere Eigenschaften. Ultraschallwellen haben eine große Fähigkeit, Flüssigkeiten und Feststoffe zu durchdringen, insbesondere in Feststoffen, die für Sonnenlicht undurchsichtig sind. Es kann in eine Tiefe von Zehn Metern eindringen. Wenn die Ultraschallwelle die Unreinheit oder die Schnittstelle trifft,piezoelektrischer Ultraschallwandlererzeugt eine signifikante Reflexion, um ein Echo zu bilden, und kann einen Doppler -Effekt erzeugen, wenn es ein sich bewegendes Objekt trifft. Daher werden Ultraschalluntersuchungen in Industrie, nationaler Verteidigung, Biomedizin und anderen Aspekten häufig verwendet. Ultraschall wird als Erkennungsmethode verwendet, und es ist erforderlich, Ultraschallwellen zu generieren und zu empfangen. Das Gerät, das diese Funktion erfüllt, ist ein Ultraschallsensor, der gewöhnlich als Ultraschallwandler oder eine Ultraschallsonde bezeichnet wird.

Struktur und Zusammensetzung

Ultraschall -Wandler -Tiefenmessungbesteht hauptsächlich aus piezoelektrischen Wafern zusammen, die Ultraschallwellen übertragen und empfangen können. Ultraschalluntersuchungen mit geringer Leistung werden hauptsächlich zur Erkennung verwendet. Es hat viele verschiedene Strukturen, die in eine geraden Sonde (Längswelle), schräge Sonde (Querwelle), Oberflächenwellensonde (Oberflächenwelle), Lammwellensonde (Lamwelle), Doppelsonde (eine Sondenreflexion, eine Sonde, eine Sonde Empfang) Warten Sie. Der Kern des Ultraschallsensors ist ein piezoelektrischer Chip in seinem Kunststoff- oder Metallmantel. Es kann viele Arten von Materialien geben, aus denen sich der Wafer ausmacht. Die Größe des Wafers wie Durchmesser und Dicke ist ebenfalls unterschiedlich, sodass die Leistung jedes Sensors unterschiedlich ist. Wir müssen seine Leistung vor der Verwendung kennen.

Hauptleistungsindikatoren für Ultraschallsensoren

(1) Betriebsfrequenz. Die Arbeitsfrequenz ist die Resonanzfrequenz des piezoelektrischen Wafers. Wenn die Frequenz der Wechselspannung auf ihre beiden Enden gleich der Resonanzfrequenz des Chips ist, ist die Ausgangsenergie die höchste und die Empfindlichkeit am höchsten.

(2) Arbeitstemperatur. Da der Curie -Punkt von piezoelektrischen Materialien im Allgemeinen relativ hoch ist, insbesondere wenn die für die Diagnose verwendete Ultraschallsonde geringe Leistung verwendet, ist die Arbeitstemperatur relativ niedrig und kann für eine lange Zeit ohne Versagen funktionieren. Medizinische Ultraschallsensoren haben relativ hohe Temperaturen und erfordern separate Kühlgeräte.

(3) Empfindlichkeit. Hängt hauptsächlich vom Fertigungswafer selbst ab. Der elektromechanische Kopplungskoeffizient ist groß und die Empfindlichkeit hoch; Im Gegenteil, die Empfindlichkeit ist gering.

Wie Ultraschallsensoren ist ein Verbundvibrator auf der Basis flexibel festgelegt. Der Verbundvibrator ist eine Kombination aus einem Resonator und einem Bimorph -Element -Vibrator, das aus einer Metallblech und einem piezoelektrischen Keramikblech besteht. Der Resonator hat die Form eines Horns, und der Zweck besteht darin, die durch Vibrationen erzeugten Ultraschallwellen effektiv auszustrahlen und die Ultraschallwellen in der Mitte des Vibrators effektiv zu konzentrieren.

Ultraschallsensoren für den Gebrauch im Freien müssen gute Versiegelungseigenschaften haben, um das Eindringen von Tau, Regen und Staub zu verhindern. Die piezoelektrische Keramik sind auf der Innenseite der Oberseite der Metallbox festgelegt. Die Basis ist am offenen Ende der Schachtel befestigt und mit Harz bedeckt. Bei Ultraschallsensoren, die in Industrie -Robotern verwendet werden, muss eine Genauigkeit von 1 mm und eine starke Ultraschallstrahlung erforderlich sind.