مزايا وعيوب المستشعرات بالموجات فوق الصوتية

المستشعرات بالموجات فوق الصوتية لها خصائص دقة القياس العالية ، والتشغيل المستقر ، وتعويض درجة الحرارة. يتم استخدامها على نطاق واسع في التصنيع ، والطاقة ، والمواد البناء المعدنية المقاسة ، والمواد الكيميائية ، والطعام ، والسيارات ، والتخزين ، والسفن ، والسفن ، والمنسوجات ، والنقل ، والاستكشاف ، ومستوى السائل ، ومراقبة المستوى ، والكشف عن تدفق الخندق المفتوح ، وتكنولوجيا الروبوت ، ومعالجة الأغذية ، وغيرها من الصناعات التي يمكنها قياس المواد السائلة والمواد الصلبة.

على الرغم من استخدام الموجات فوق الصوتية على نطاق واسع ، كما يقول المثل ، فإن الذهب الجيد لا يكفي ، لا أحد مثالي. من فهمك وتجربتك السابقة لأجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية ، هل هناك أي مزايا وعيوب لأجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية ، هل سيكون لهذه المزايا والعيوب تأثير معين على حياتنا؟ هذا عندما نفهم أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية المتعمقة ، تحتاج إلى الانتباه. 

بادئ ذي بدء ، دعنا نتحدث عن مبدأ العمل لمستشعر الموجات فوق الصوتية: مستشعر الموجات فوق الصوتية هو مستشعر تم تطويره باستخدام خصائص الموجات فوق الصوتية. يتكون المسبار بالموجات فوق الصوتية بشكل أساسي من رقائق كهروضوئية ، والتي يمكن أن تنقل وتلقي الموجات فوق الصوتية. يستخدم المولد بالموجات فوق الصوتية الكهروضوئية في الواقع صدى الكريستال الكهروإجهادي للعمل. لديها رقائق كهروإجهادية ولوحة صدى. عندما يكون تواتر إشارة النبض المطبقة على أعمدةها مساوياً لتردد التذبذب الطبيعي للرقاقة الكهروإجهادية ، فإن الرقاقة الكهروإجهادية سوف يتردد صداها وقيادة لوحة الرنين للاهتزاز ، والتي ستولد موجات بالموجات فوق الصوتية. على العكس من ذلك ، إذا لم يتم تطبيق أي جهد بين القطبين عندما تتلقى لوحة الرنين موجات بالموجات فوق الصوتية ، فسيضغط على الرقاقة الكهروضوئية للاهتزاز وتحويل الطاقة الميكانيكية إلى إشارات كهربائية. في هذا الوقت ، يصبح جهاز استقبال بالموجات فوق الصوتية. تستخدم تحقيقات الموجات فوق الصوتية منخفضة الطاقة في الغالب للكشف. لديهم العديد من الهياكل المختلفة ويمكن تقسيمها إلى تحقيقات مستقيمة (موجات طولية) ، تحقيقات مائلة (موجات عرضية) ، تحقيقات السطح (الموجات السطحية) ، تحقيقات موجة الخروف (موجة الضأن) ، والتحقيقات المزدوجة يعكس مسبار واحد ويتلقى مسبار واحد).

ثانياً ، فإن استخدام الخصائص بالموجات فوق الصوتية لقياس الكائنات له العديد من المزايا. ذلك لأن الموجات بالموجات فوق الصوتية لها خصائص التردد العالي ، وطول الموجة القصير ، وظواهر الحيود الصغيرة ، وخاصة الاتجاهين الجيد ، ويمكن أن تكون شعاع وتكاثر الاتجاه. تتمتع الموجات بالموجات فوق الصوتية بقدرة كبيرة على اختراق السوائل والمواد الصلبة ، وخاصة في المواد الصلبة الشمسية المعتمة ، والتي يمكن أن تخترق عمق عشرات الأمتار. سوف تنتج الموجات فوق الصوتية التي تواجه الشوائب أو الواجهات انعكاسات كبيرة وانعكاسات الشكل في أصداء ، ويمكن لمس الكائنات المتحركة أن تنتج تأثير دوبلر. تسمى المستشعرات التي تم تطويرها على أساس الخصائص بالموجات فوق الصوتية 'أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية ' وتستخدم على نطاق واسع في الصناعة ، والدفاع الوطني ، والطيد الحيوي ، إلخ.

ومع ذلك ، نظرًا لأن نقطة المواد الكهروإجهادية بشكل عام عالية نسبيًا ، لا سيما أن المستشعر بالموجات فوق الصوتية المستخدم للتشخيص يستخدم مستشعرًا بالموجات فوق الصوتية الصغيرة ، فإن درجة حرارة العمل منخفضة نسبيًا ، ويمكن أن تعمل لفترة طويلة دون فشل. تحقيقات الموجات فوق الصوتية الطبية لها درجات حرارة عالية نسبيا وتتطلب معدات تبريد منفصلة. تعتمد الحساسية بشكل أساسي على الرقاقة نفسها. معامل الاقتران الكهروميكانيكي كبير والحساسية عالية ؛ خلاف ذلك ، فإن الحساسية منخفضة. هناك ثلاثة أسباب:

1. تم إصلاح تواتر المستشعرات بالموجات فوق الصوتية الحالية نسبيًا. على سبيل المثال ، لا يمكن استخدام مستشعر 40 كيلو هرتز إلا في 38-42 كيلو هرتز. الترددات الأخرى متشابهة. في الوقت الحاضر ، لا ينظر إلى أجهزة الاستشعار ذات نطاق التردد الواسع ، مثل 40 كيلو هرتز ~ 500 كيلو هرتز ؛

2. جهد القيادة مرتفع نسبيًا ، بشكل عام بين 100VP-P و 1500VP-P. في العديد من أجهزة الجهد المنخفض ، يلزم تعزيز محول النبض ، لكنه سيؤدي أيضًا إلى بعض المشكلات المعقدة. إذا كان هناك مستشعر مع محرك جهد منخفض 3 ~ 5V (قوة أكبر) ، فسيكون ذلك أفضل ؛

3. يجب أن تكون الحساسية أعلى.

يمكن ملاحظة أن المستشعر بالموجات فوق الصوتية يمكن أن ينبعث منه ويتلقى وتحليل الصوت الذي لا يمكن أن يكتشف أذننا البشرية. من حيث الكشف ، يمكن أن يؤدي استخدام أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية إلى تحقيق وظائف مثل الكشف عن عيب بالموجات فوق الصوتية والكشف عن الموجات فوق الصوتية ، والتي يمكن استخدامها للكشف عن حطام السفن الغواصة ، والغواصات العدو ، وإصابات داخلية معدنية. يمكن تطبيقها على مختلف المجالات الفنية مثل الصناعة والزراعة والصناعة الخفيفة والعلاج الطبي ، والتي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بحياتنا.