Ультрагукавы датчык дыяпазону

        Ультрагукавыя датчыкі - гэта датчыкі, распрацаваныя з выкарыстаннем характарыстык ультрагукавога даследавання. Ультрагукавыя датчыкі дыяпазону - гэта датчыкі, якія пераўтвараюць ультрагукавыя сігналы ў іншыя энергетычныя сігналы (звычайна электрычныя сігналы). Ультрагукавое даследаванне - гэта механічная хваля з частатой вібрацыі вышэй за 20 кГц. Ён мае характарыстыкі высокай частоты, кароткай даўжыні хвалі, невялікай дыфракцыйнай з'явы, асабліва добрай накіраванасці і можа быць прамянёвым і накіраваным распаўсюджваннем. Ультрагукавое даследаванне мае вялікую здольнасць пранікаць у вадкасці і цвёрдыя рэчывы, асабліва ў цвёрдых рэчывах, якія непразрыстыя да сонечнага святла. Ультрагукавыя хвалі, якія сутыкаюцца з прымешкамі або інтэрфейсамі, будуць вырабляць значныя адлюстраванні, каб утварыць адлюстраваныя рэха, і крананне рухальных аб'ектаў можа выклікаць эфект доплераграфіі. Ультрагукавыя датчыкі шырока выкарыстоўваюцца ў прамысловасці, нацыянальнай абароне, біямедыцыне і г.д.

Прылада, якое выконвае гэтую функцыю, - гэта ультрагукавы датчык, які традыцыйна называюць ультрагукавым пераўтваральнікам, альбо ультрагукавым зондам.

Асноўныя паказчыкі эфектыўнасці ультрагукавых датчыкаў

Ядром ультрагукавога зонду з'яўляецца п'езаэлектрычны чып у пластыкавай або металічнай куртцы. Можа быць шмат відаў матэрыялаў, якія складаюць пласціну. Памер пласціны, напрыклад, дыяметр і таўшчыня, таксама адрозніваюцца, таму прадукцыйнасць кожнага зонда адрозніваецца, мы павінны разумець яго прадукцыйнасць перад выкарыстаннем. Асноўныя паказчыкі эфектыўнасці ультрагукавых датчыкаў ўключаюць:

    (1) Працоўная частата. Частата працы - гэта рэзанансная частата п'езаэлектрычнай пласціны. Калі частата напружання пераменнага току, якая прымяняецца да яго, роўная рэзананснай частаце чыпа, выходная энергія з'яўляецца самай вялікай, а адчувальнасць таксама самая высокая.

    (2) працоўная тэмпература. Паколькі кропка Curie п'езаэлектрычных матэрыялаў, як правіла, адносна высокая, асабліва калі ультрагукавы зонд для дыягностыкі выкарыстоўвае меншую магутнасць, працоўная тэмпература адносна нізкая, і яна можа працаваць на працягу доўгага часу без адмовы. Медыцынскія ўльтрагукавыя зонды маюць адносна высокія тэмпературы і патрабуюць асобнага халадзільнага абсталявання.

    (3) адчувальнасць. У асноўным гэта залежыць ад самой вытворчай пласціны. Каэфіцыент электрамеханічнай сувязі вялікі, а адчувальнасць высокая; У адваротным выпадку адчувальнасць нізкая.

Структура і прынцып працы

    Калі напружанне ўжываецца да п'езаэлектрычнай керамікі, будзе адбывацца механічная дэфармацыя са зменамі напружання і частаты. З іншага боку, калі вібравана п'езаэлектрычная кераміка, генеруецца зарад. Выкарыстоўваючы гэты прынцып, калі электрычны сігнал ужываецца да вібратара, які складаецца з двух п'езаэлектрычных керамікі альбо п'езаэлектрычнай керамікі і металічнага ліста, так званага элемента біморфа, ультрагукавых хваль вылучаюцца з-за вібрацыі. І наадварот, калі ўльтрагукавая вібрацыя ўжываецца да элемента біморфа, генеруецца электрычны сігнал. Зыходзячы з вышэйзгаданых эфектаў, п'езаэлектрычная кераміка можа быць выкарыстана ў якасці ультрагукавых датчыкаў.

    Як і ультрагукавы датчык, складаны вібратар гнутка фіксуецца на падставе. Кампазітны вібратар - гэта спалучэнне рэзанатара і вібратара біморфа п'езаэлектрычнага элемента, які складаецца з металічнага ліста і п'езаэлектрычнага керамічнага ліста. Рэзанатар знаходзіцца ў форме трубы, мэта складаецца ў тым, каб эфектыўна выпраменьваць ультрагукавыя хвалі, якія ўтвараюцца з -за вібрацыі, і эфектыўна сканцэнтраваць ультрагукавыя хвалі ў цэнтральнай частцы вібратара.

    Перавагі ультрагукавога датчыка: падоўжнае дазвол высокі, і ён можа вызначыць празрыстыя, напаўпразрыстыя і дыфузныя аб'екты адлюстравання; Асабліва падыходзяць для бескантактавых вымярэнняў у цёмных, вільготных і іншых жорсткіх умовах; Зыходзячы з ультрагукавой сістэмы зандзіравання датчыкаў, лёгка рэалізаваць мініяцюрызацыю і інтэграцыю.