O princípio de trabalho e estrutura do sensor de nível líquido ultra-sônico

Princípio de trabalho

Os sensores ultra-sônicos são sensores desenvolvidos usando as características das ondas ultra-sônicas.Transdutor ultrassônico subaquáticoé uma onda mecânica com uma maior frequência de vibração do que as ondas sonoras. É gerado pela vibração do chip transdutor sob a excitação de tensão. Tem alta frequência, comprimento de onda curto, pequeno fenômeno de difração, especialmente boa direcionalidade e pode ser direcionado para raios. Disseminação e outras características. Ondas ultra-sônicas têm uma grande capacidade de penetrar líquidos e sólidos, especialmente em sólidos que são opacos à luz do sol. Pode penetrar em uma profundidade de dezenas de metros. Quando a onda ultra-sônica atinge a impureza ou a interface,Transdutor ultra-sônico piezoelétricoproduzirá uma reflexão significativa para formar um eco, e pode produzir um efeito Doppler quando atinge um objeto em movimento. Portanto, o teste ultra-sônico é amplamente utilizado na indústria, defesa nacional, biomedicina e outros aspectos. O ultra-som é usado como um método de detecção, e é necessário gerar e receber ondas ultrassônicas. O dispositivo que realiza esta função é um sensor ultrassônico, que é habitualmente chamado de transdutor ultrassônico, ou uma sonda ultrassônica.

Estrutura e composição

Medição ultra-sônica da profundidade do transdutoré composto principalmente de bolachas piezoelétricas, que podem transmitir e receber ondas ultrassônicas. As sondas de ultra-som de baixa potência são usadas principalmente para detecção. Tem muitas estruturas diferentes, que podem ser divididas em sonda reta (onda longitudinal), sonda oblíqua (onda transversal), sonda de ondas de superfície (onda de superfície), sonda de ondas de cordeiro (onda LAM), sonda dupla (uma sonda de sonda Recepção) Espere. O núcleo do sensor ultrassônico é um chip piezoelétrico em sua jaqueta de plástico ou metal. Pode haver muitos tipos de materiais que compõem a bolacha. O tamanho da bolacha, como diâmetro e espessura também são diferentes, portanto, o desempenho de cada sensor é diferente, devemos conhecer seu desempenho antes de usar.

Principais indicadores de desempenho de sensores ultra-sônicos

(1) Frequência de operação. A frequência de trabalho é a frequência de ressonância da bolacha piezoelétrica. Quando a frequência da tensão CA aplicada às suas duas extremidades é igual à frequência de ressonância do chip, a energia de saída é a mais alta e a sensibilidade é a mais alta.

(2) temperatura de trabalho. Como o ponto de curie de materiais piezoelétricos é geralmente relativamente alto, especialmente quando a sonda ultra-sônica usada para o diagnóstico usa baixa potência, a temperatura de trabalho é relativamente baixa, e pode funcionar por um longo tempo sem falha. Os sensores ultra-sônicos médicos têm temperaturas relativamente altas e exigem equipamentos de refrigeração separados.

(3) sensibilidade. Depende principalmente da própria bolacha de fabricação. O coeficiente de acoplamento eletromecânico é grande e a sensibilidade é alta; Pelo contrário, a sensibilidade é baixa.

Como sensores ultra-sônicos, um vibrador compósito é fixo fixo na base. O vibrador composto é uma combinação de um ressonador e um vibrador de elemento bimorph composto por uma folha de metal e uma folha cerâmica piezoelétrica. O ressonador está na forma de um chifre, e o objetivo é efetivamente irradiar as ondas ultrassônicas geradas devido à vibração e, efetivamente, concentrar as ondas ultra-sônicas no centro do vibrador.

Sensores ultra-sônicos para uso externo devem ter boas propriedades de vedação para evitar a intrusão de orvalho, chuva e poeira. Cerâmica piezoelétrica são fixadas no interior do topo da caixa de metal. A base é fixada na extremidade aberta da caixa e coberta com resina. Para sensores ultrassônicos usados ​​em robôs industriais, é necessário ter uma precisão de 1 mm e forte radiação ultra-sônica.