Перавагі і недахопы ультрагукавых датчыкаў

Ультрагукавыя датчыкі маюць характарыстыкі высокай дакладнасці вымярэння, стабільнай працы і кампенсацыі тэмпературы. Яны шырока выкарыстоўваюцца ў вытворчасці, магутнасці, металургічных вымераных будаўнічых матэрыялах, хімічных рэчывах, прадуктах харчавання, аўтамабілях, складах, караблях, караблях, тэкстыле, транспарціроўцы, вывучэнні, узроўню вадкасці, маніторынгу ўзроўню, адкрытага выяўлення робата, тэхналогіі робата, харчовай апрацоўкі і іншых галін, якія могуць вымераць і вадкія матэрыялы.

Хоць ультрагукавое даследаванне шырока выкарыстоўваецца, як гаворыцца, добрага золата недастаткова, ніхто не ідэальны. З вашага папярэдняга разумення і вопыту ультрагукавых датчыкаў, ці ёсць якія -небудзь перавагі і недахопы ультрагукавых датчыкаў, ці будуць гэтыя перавагі і недахопы мець пэўны ўплыў на наша жыццё? Гэта калі мы разумеем ультрагукавыя датчыкі паглыблена, трэба звярнуць увагу. 

Перш за ўсё, няхай гаворыце пра прынцып працы ультрагукавога датчыка: ультрагукавы датчык - гэта датчык, распрацаваны з выкарыстаннем характарыстык ультрагукавых хваль. Ультрагукавы зонд у асноўным складаецца з п'езаэлектрычных чыпаў, якія могуць як перадаваць і атрымліваць ультрагукавыя хвалі. П'езаэлектрычны ультрагукавы генератар фактычна выкарыстоўвае рэзананс п'езаэлектрычнага крышталя для працы. У яго ёсць два п'езаэлектрычныя чыпсы і рэзанансная пласціна. Калі частата імпульснага сігналу, які прымяняецца да яго палюсоў, роўная натуральнай частаце ваганняў п'езаэлектрычнай пласціны, п'езаэлектрычная пласціна будзе рэзаніраваць і прывядзе да вібрацыі рэзананснай пласціны, што будзе ствараць ультрагукавыя хвалі. І наадварот, калі паміж двума электродамі не ўжываецца напружанне, калі рэзанансная пласціна атрымлівае ультрагукавыя хвалі, яна будзе націскаць п'езаэлектрычную пласціну, каб вібраваць і пераўтварыць механічную энергію ў электрычныя сігналы. У гэты час ён становіцца ультрагукавым прыёмнікам. Ультрагукавыя зонды з нізкай магутнасцю выкарыстоўваюцца ў асноўным для выяўлення. У іх шмат розных структур і іх можна падзяліць на прамыя зонда (падоўжныя хвалі), касыя зонды (папярочныя хвалі), паверхневыя зонда (паверхневыя хвалі), зонды з ягнямі (ягня) і падвойныя зонда, адзін зонд адлюстроўвае адзін зонд і адзін зонд атрымае).

Па -другое, выкарыстанне ультрагукавых характарыстык для вымярэння аб'ектаў мае мноства пераваг. Гэта таму, што ультрагукавыя хвалі маюць характарыстыкі высокай частоты, кароткай даўжыні хвалі і невялікіх дыфракцыйных з'яў, асабліва добрай накіраванасці, і могуць быць прамянёвыя і накіраванае распаўсюджванне. Ультрагукавыя хвалі валодаюць вялікай здольнасцю пранікаць у вадкасці і цвёрдыя рэчывы, асабліва ў непразрыстых цвёрдых целаў, якія могуць пракрасціся ў глыбіню дзясяткаў метраў. Ультрагукавыя хвалі, якія сутыкаюцца з прымешкамі або інтэрфейсамі, будуць вырабляць значныя адлюстраванні і ўтвараць разважанні ў рэха, а кранальныя рухомыя аб'екты могуць выклікаць эфект доплераграфіі. Датчыкі, распрацаваныя на аснове ультрагукавых характарыстык, называюцца 'ультрагукавыя датчыкі ' і шырока выкарыстоўваюцца ў прамысловасці, нацыянальнай абароне, біямедыцыне і г.д.

Аднак, паколькі кропка Curie п'езаэлектрычнага матэрыялу, як правіла, адносна высокі, асабліва ўльтрагукавы датчык, які выкарыстоўваецца для дыягностыкі, выкарыстоўвае невялікі ультрагукавы датчык, працоўная тэмпература адносна нізкая, і ён можа працаваць на працягу доўгага часу без адмовы. Медыцынскія ўльтрагукавыя зонды маюць адносна высокія тэмпературы і патрабуюць асобнага халадзільнага абсталявання. Адчувальнасць у асноўным залежыць ад самой пласціны. Каэфіцыент электрамеханічнай сувязі вялікі, а адчувальнасць высокая; У адваротным выпадку адчувальнасць нізкая. Ёсць тры прычыны:

1. Частата току ультрагукавых датчыкаў адносна фіксуецца. Напрыклад, датчык 40 кГц можа быць выкарыстаны толькі пры 38-42 кГц. Іншыя частоты падобныя. У цяперашні час датчыкі з шырокім дыяпазонам частот практычна не бачныя, напрыклад, 40 кГц ~ 500 кГц;

2. Напружанне ў руху адносна высокае, як правіла, паміж 100 і 1500 Вт-П. У многіх прыладах з нізкім узроўнем напружання для павышэння патрабуецца пульсавы трансфарматар, але таксама прынясе некаторыя складаныя праблемы. Калі ёсць датчык з дыскам нізкага напружання 3 ~ 5V (большая магутнасць), гэта будзе лепш;

3. Адчувальнасць павінна быць вышэйшай.

Ві З пункту гледжання выяўлення, выкарыстанне ультрагукавых датчыкаў можа дасягнуць такіх функцый, як ультрагукавое дыяпазон і выяўленне ультрагукавога недахопу, якія могуць быць выкарыстаны для выяўлення караблекрушэнняў падводных лодак, падводных лодак праціўніка і адлюстравання ўнутраных траўмаў металаў. Яны могуць прымяняцца да розных тэхнічных абласцей, такіх як прамысловасць, сельская гаспадарка, лёгкая прамысловасць і медыцынскае лячэнне, якія цесна звязаны з нашым жыццём.