Ուլտրաձայնային միջակայքի սենսոր

        Ուլտրաձայնային սենսորները սենսորներ են, որոնք մշակվել են ուլտրաձայնի բնութագրերով: Ուլտրաձայնային տիրույթի տվիչները սենսորներ են, որոնք ուլտրաձայնային ազդանշանները փոխակերպում են այլ էներգիայի ազդանշանների (սովորաբար էլեկտրական ազդանշանների): Ուլտրաձայնը 20 կՀց-ից բարձր թրթռման հաճախականությամբ մեխանիկական ալիք է: Այն ունի բարձր հաճախականության, կարճ ալիքի երկարության, փոքր դիֆրակցիոն երևույթի, հատկապես լավ ուղղորդման բնութագրեր և կարող է լինել ճառագայթային և ուղղորդված տարածում։ Ուլտրաձայնը մեծ կարողություն ունի ներթափանցելու հեղուկներ և պինդ մարմիններ, հատկապես պինդ մարմիններում, որոնք անթափանց են արևի լույսի համար: Ուլտրաձայնային ալիքները, որոնք բախվում են կեղտերի կամ միջերեսների, զգալի անդրադարձներ կառաջացնեն՝ արտացոլված արձագանքներ ձևավորելու համար, իսկ շարժվող առարկաներին դիպչելը կարող է առաջացնել Դոպլերի էֆեկտ: Ուլտրաձայնային սենսորները լայնորեն օգտագործվում են արդյունաբերության, ազգային պաշտպանության, կենսաբժշկության և այլնի մեջ:

Սարքը, որն իրականացնում է այս գործառույթը, ուլտրաձայնային սենսորն է, որն ավանդաբար կոչվում է ուլտրաձայնային փոխարկիչ կամ ուլտրաձայնային զոնդ:

Ուլտրաձայնային տվիչների հիմնական կատարողական ցուցանիշները

Ուլտրաձայնային զոնդի միջուկը պիեզոէլեկտրական չիպ է իր պլաստիկ կամ մետաղական բաճկոնով: Վաֆլի կազմը կարող է լինել բազմաթիվ տեսակի նյութեր: Վաֆլի չափերը, ինչպիսիք են տրամագիծը և հաստությունը, նույնպես տարբեր են, ուստի յուրաքանչյուր զոնդի կատարումը տարբեր է, մենք պետք է հասկանանք դրա կատարումը օգտագործելուց առաջ: Ուլտրաձայնային տվիչների հիմնական կատարողական ցուցանիշները ներառում են.

    (1) Աշխատանքային հաճախականություն. Գործող հաճախականությունը պիեզոէլեկտրական վաֆլի ռեզոնանսային հաճախականությունն է: Երբ դրա վրա կիրառվող AC լարման հաճախականությունը հավասար է չիպի ռեզոնանսային հաճախականությանը, ելքային էներգիան ամենամեծն է, իսկ զգայունությունը՝ նաև ամենաբարձրը։

    (2) Աշխատանքային ջերմաստիճան. Քանի որ պիեզոէլեկտրական նյութերի Կյուրիի կետը հիմնականում համեմատաբար բարձր է, հատկապես, երբ ախտորոշման համար ուլտրաձայնային զոնդն ավելի քիչ էներգիա է օգտագործում, աշխատանքային ջերմաստիճանը համեմատաբար ցածր է, և այն կարող է երկար ժամանակ աշխատել առանց ձախողման: Բժշկական ուլտրաձայնային զոնդերն ունեն համեմատաբար բարձր ջերմաստիճան և պահանջում են առանձին սառնարանային սարքավորումներ:

    (3) Զգայունություն. Դա հիմնականում կախված է հենց արտադրական վաֆլիից: Էլեկտրամեխանիկական միացման գործակիցը մեծ է, իսկ զգայունությունը՝ բարձր; հակառակ դեպքում, զգայունությունը ցածր է:

Կառուցվածքը և աշխատանքի սկզբունքը

    Երբ լարումը կիրառվում է պիեզոէլեկտրական կերամիկայի վրա, մեխանիկական դեֆորմացիա տեղի կունենա լարման և հաճախականության փոփոխություններով: Մյուս կողմից, երբ պիեզոէլեկտրական կերամիկան թրթռում է, առաջանում է լիցք: Օգտագործելով այս սկզբունքը, երբ էլեկտրական ազդանշան է կիրառվում վիբրատորի վրա, որը բաղկացած է երկու պիեզոէլեկտրական կերամիկայից կամ պիեզոէլեկտրական կերամիկայից և մետաղական թիթեղից, այսպես կոչված, բիմորֆ տարրից, ուլտրաձայնային ալիքներ են արտանետվում ճկման թրթռման պատճառով: Ընդհակառակը, երբ ուլտրաձայնային թրթռումը կիրառվում է բիմորֆ տարրի վրա, առաջանում է էլեկտրական ազդանշան: Ելնելով վերը նշված էֆեկտներից՝ պիեզոէլեկտրական կերամիկան կարող է օգտագործվել որպես ուլտրաձայնային սենսորներ:

    Ուլտրաձայնային սենսորի նման, բարդ վիբրատորը ճկուն կերպով ամրագրված է բազայի վրա: Կոմպոզիտային վիբրատորը ռեզոնատորի և բիմորֆ պիեզոէլեկտրական տարրի վիբրատորի համակցություն է, որը կազմված է մետաղական թերթից և պիեզոէլեկտրական կերամիկական թերթից: Ռեզոնատորը շեփորի ձևի է, նպատակն է արդյունավետորեն ճառագայթել թրթռման հետևանքով առաջացած ուլտրաձայնային ալիքները և արդյունավետորեն կենտրոնացնել ուլտրաձայնային ալիքները վիբրատորի կենտրոնական մասում:

    Ուլտրաձայնային տիրույթի ցուցիչի առավելությունները. հատկապես հարմար է մութ, խոնավ և այլ ծանր պայմաններում ոչ կոնտակտային չափումների համար. հիմնված ուլտրաձայնային սենսորային համակարգի վրա Հեշտ է իրականացնել մանրանկարչությունը և ինտեգրումը: