ALAT PENGESAN ULTRA BUNYI

Sensor ultrasonik (juga dikenali sebagai penerima apabila kedua-dua mereka menghantar dan menerima) kerja pada prinsip serupa dengan radar atau sonar yang menilai sifat-sifat sasaran dengan mentafsirkan gema dari radio atau gelombang bunyi masing-masing. Sensor ultrasonik menjana gelombang bunyi frekuensi tinggi dan menilai gema yang diterima kembali oleh sensor. Sensor mengira selang masa antara menghantar isyarat dan menerima gema untuk menentukan jarak ke objek.

Teknologi ini boleh digunakan untuk mengukur: arah dan halaju angin (anemometer), kenyang tangki dan kelajuan melalui udara atau air. Untuk mengukur kelajuan atau arah peranti yang menggunakan pengesan pelbagai dan mengira kelajuan dari jarak relatif kepada zarah di udara atau air. Untuk mengukur jumlah cecair dalam tangki, sensor mengukur jarak permukaan bendalir. Permohonan selanjutnya termasuk: humidifiers, sonar, ultrasonografi perubatan, penggera kecurian dan ujian bukan pemusnah.

Sistem biasanya menggunakan transduser yang menjana gelombang bunyi dalam julat ultrasonik, di atas 18.000 hertz, dengan menukarkan tenaga elektrik kepada bunyi, maka apabila menerima gema menukarkan gelombang bunyi kepada tenaga elektrik yang boleh diukur dan dipaparkan.

Teknologi adalah terhad oleh bentuk permukaan dan ketumpatan atau ketekalan bahan. Sebagai contoh buih di permukaan bendalir dalam tangki boleh memutarbelitkan membaca.

Transduser

Bidang Bunyi bukan menumpukan 4 mhz transduser ultrasonik dengan panjang medan berhampiran N = mm 67 dalam air. Plot menunjukkan tekanan bunyi pada dbskala logaritma.

Tekanan medan Bunyi transduser yang sama ultrasonik (4 mhz, N = 67 mm) dengan permukaan transduser mempunyai kelengkungan sfera dengan jejari kelengkungan R = 30 mm

Satu transduser ultrasonik adalah peranti yang menukarkan tenaga kepada ultrasound, atau gelombang bunyi di atas julat pendengaran manusia biasa. Walaupun secara teknikal wisel anjing adalah satu transduser ultrasonik yang menukarkan tenaga mekanikal dalam bentuk tekanan udara ke dalam gelombang bunyi ultrasonik, istilah ini adalah lebih sesuai untuk digunakan untuk merujuk kepada piezoelektrik transduser yang menukarkan tenaga elektrik kepada bunyi.

Kristal piezoelektrik mempunyai harta menukar saiz apabila voltan dikenakan, sekali gus memohon arus ulangalik (AC) di seluruh mereka menyebabkan mereka berayun pada frekuensi yang sangat tinggi, lantas menghasilkan gelombang bunyi frekuensi yang sangat tinggi.

Lokasi di mana transduser menumpukan bunyi boleh ditentukan oleh kawasan transduser aktif dan bentuk, frekuensi ultrasound, dan halaju bunyi medium penyebaran.

Sejak kristal piezoelektrik menjana voltan apabila daya dikenakan kepada mereka, kristal yang sama boleh digunakan sebagai pengesan ultrasonik. Sesetengah sistem menggunakan pemancar yang berasingan dan komponen penerima manakala yang lain menggabungkan kedua-duanya dalam transceiver piezoelektrik tunggal.

Prinsip Bukan piezoelektrik juga digunakan dalam pembinaan pemancar ultrasound. Bahan-bahan magnetorintangan sedikit berubah saiz apabila terdedah kepada medan magnet; bahan-bahan tersebut boleh digunakan untuk membuat transduser. Satu mikrofon kapasitor menggunakan plat nipis yang bergerak sebagai tindak balas kepada ultrabunyi ombak;

perubahan dalam bidang elecric di sekitar plat menukar isyarat bunyi kepada arus elektrik, yang boleh dikuatkan.

Penggunaan dalam bidang perubatan

Perubatan transduser ultrasonik (kuar) datang dalam pelbagai bentuk yang berbeza dan saiz untuk digunakan dalam membuat gambar bahagian-bahagian yang berlainan badan. Transduser boleh melewati permukaan badan atau dimasukkan ke dalam bukaan badan seperti rektum atau faraj.

Doktor yang melaksanakan prosedur berpandukan ultrasound sering menggunakan sistem kuar kedudukan untuk memegang transduser ultrasonik.

Sensor pengesanan udara digunakan dalam pelbagai peranan. Bukan invasif keupayaan pengesanan udara dalam aplikasi yang paling kritikal di mana keselamatan pesakit adalah wajib. Banyak pembolehubah, yang boleh menjejaskan prestasi amplitud atau gelombang berterusan berasaskan sistem penderiaan, dihapuskan atau dikurangkan, sekali gus menghasilkan pengesanan tepat dan berulang.

Prinsip di sebalik teknologi yang menghantar isyarat terdiri daripada pecah pendek tenaga ultrasonik. Setiap selepas letupan, elektronik kelihatan untuk isyarat pulangan dalam tetingkap kecil masa yang sepadan dengan masa ia mengambil untuk tenaga melalui kapal.Isyarat hanya diterima dalam tempoh ini akan layak untuk pemprosesan isyarat tambahan.

Penggunaan dalam industri

Sensor ultrasonik digunakan untuk mengesan kehadiran sasaran dan untuk mengukur jarak ke sasaran di kilang-kilang banyak automatik dan loji proses. Sensor dengan atau mematikan output digital disediakan untuk mengesan kehadiran objek, dan sensor dengan output analog yang berbeza-beza mengikut sensor untuk sasaran jarak pemisahan boleh didapati secara komersial. Mereka boleh digunakan untuk mengesan kelebihan bahan sebagai sebahagian daripada sistem web Jurupandu.

Sensor ultrasonik semakin popular dalam beberapa kegunaan termasuk orang pengesanan ultrasonik dan membantu dalam autonomi UAV navigasi.

Kerana sensor ultrasonik menggunakan bunyi bukannya cahaya untuk pengesanan, mereka bekerja dalam aplikasi di mana sensor fotoelektrik tidak boleh. Ultrasonics adalah satu penyelesaian yang baik untuk mengesan objek jelas, pengesanan label jelas dan untuk pengukuran paras cecair, aplikasi bahawa perjuangan photoelectrics dengan kerana sasaran penembusan. Sasaran warna dan / atau pemantulan tidak menjejaskan sensor ultrasonik yang boleh beroperasi dipercayai dalam persekitaran tinggi silau.

Lain-lain jenis transduser yang digunakan dalam alat-alat pembersihan ultrasonik boleh didapati secara komersial. Satu transduser ultrasonik dilekatkan ke kuali keluli tahan karat yang dipenuhi dengan pelarut (kerap air atau isopropanol) dan gelombang persegi digunakan untuk ia, menyampaikan tenaga getaran pada cecair.