El principio de funcionamiento y la estructura del sensor de nivel de líquido ultrasónico.

Principio de funcionamiento

Los sensores ultrasónicos son sensores desarrollados utilizando las características de las ondas ultrasónicas.Transductor ultrasónico submarinoes una onda mecánica con una frecuencia de vibración más alta que las ondas de sonido. Es generado por la vibración del chip del transductor bajo la excitación del voltaje. Tiene alta frecuencia, longitud de onda corta, fenómeno de difracción pequeña, especialmente buena direccionalidad, y se puede dirigir a los rayos. Difusión y otras características. Las ondas ultrasónicas tienen una gran habilidad para penetrar líquidos y sólidos, especialmente en sólidos que son opacos a la luz solar. Puede penetrar en una profundidad de decenas de metros. Cuando la onda ultrasónica llega a la impureza o la interfaz,Transductor ultrasónico piezoeléctricoproducirá una reflexión significativa para formar un eco, y puede producir un efecto Doppler cuando llega a un objeto en movimiento. Por lo tanto, las pruebas ultrasónicas se utilizan ampliamente en la industria, la defensa nacional, la biomedicina y otros aspectos. El ultrasonido se usa como método de detección, y es necesario generar y recibir ondas ultrasónicas. El dispositivo que logra esta función es un sensor ultrasónico, que habitualmente se llama un transductor ultrasónico, o una sonda ultrasónica.

Estructura y composición

Medición de profundidad de transductores ultrasónicosSe compone principalmente de obleas piezoeléctricas, que pueden transmitir y recibir ondas ultrasónicas. Las sondas de ultrasonido de baja potencia se utilizan principalmente para la detección. Tiene muchas estructuras diferentes, que se pueden dividir en sonda recta (onda longitudinal), sonda oblicua (onda transversal), sonda de onda de superficie (onda de superficie), sonda de onda de cordero (onda Lam), sonda doble (reflexión de una sonda, una sonda recepción) espera. El núcleo del sensor ultrasónico es un chip piezoeléctrico en su chaqueta de plástico o metal. Puede haber muchos tipos de materiales que conforman la oblea. El tamaño de la oblea, como el diámetro y el grosor también son diferentes, por lo que el rendimiento de cada sensor es diferente, debemos conocer su rendimiento antes de usarlo.

Principales indicadores de rendimiento de sensores ultrasónicos.

(1) Frecuencia de funcionamiento. La frecuencia de trabajo es la frecuencia de resonancia de la oblea piezoeléctrica. Cuando la frecuencia del voltaje de CA aplicado a sus dos extremos es igual a la frecuencia de resonancia del chip, la energía de salida es la más alta y la sensibilidad es la más alta.

(2) Temperatura de trabajo. Debido a que el punto de curie de los materiales piezoeléctricos es generalmente relativamente alto, especialmente cuando la sonda ultrasónica utilizada para el diagnóstico utiliza una potencia baja, la temperatura de trabajo es relativamente baja, y puede funcionar durante mucho tiempo sin fallas. Los sensores ultrasónicos médicos tienen temperaturas relativamente altas y requieren equipos de refrigeración separados.

(3) Sensibilidad. Principalmente depende de la oblea manufacturera. El coeficiente de acoplamiento electromecánico es grande y la sensibilidad es alta; Por el contrario, la sensibilidad es baja.

Al igual que los sensores ultrasónicos, un vibrador compuesto se fija de manera flexible en la base. El vibrador compuesto es una combinación de un resonador y un vibrador de elementos de bimorfo compuesto por una lámina de metal y una hoja de cerámica piezoeléctrica. El resonador está en forma de un cuerno, y el propósito es irradiar eficazmente las ondas ultrasónicas generadas debido a la vibración, y para concentrar efectivamente las ondas ultrasónicas en el centro del vibrador.

Los sensores ultrasónicos para uso en exteriores deben tener buenas propiedades de sellado para evitar la intrusión del rocío, la lluvia y el polvo. Las cerámicas piezoeléctricas se fijan en el interior de la parte superior de la caja de metal. La base se fija al extremo abierto de la caja y se cubre con resina. Para los sensores ultrasónicos utilizados en robots industriales, se requiere que tenga una precisión de 1 mm y una radiación ultrasónica fuerte.