Mikä on ultraäänianturi?
Ultraäänianturi on laite, joka mittaa etäisyyttä anturista esineeseen ilman kautta ilman fyysistä kosketusta. Se laskee etäisyyden lähettämällä korkeataajuisia ääniaaltoja (kutsutaan myös ultraääniaalloiksi) mitattuun kohteeseen - vastaanottaa heijastuneet ääniaallot ja laskemalla etäisyyden anturista. Lähettävän lähteen lähetyksen ja vastaanottavan lähteen paluuvälin välinen aika, sitten mitataan etäisyys.
Ultraäänianturi on tärkeä anturituotteiden ala ja sillä on suuri osuus anturiteollisuudessa. Ultraäänianturilla on monia etuja, kuten korkea tarkkuus, korkea herkkyys, vahva sopeutumiskyky ja alhaiset kustannukset, joten se on paras valinta lyhyen matkan mittausolosuhteisiin. valitse. Tuotteiden jatkuvan parantamisen ja jatkojalostusteollisuuden jatkuvan kasvun myötä ultraäänianturiteollisuuden tulevaisuuden kehitysnäkymät ovat erittäin laajat.
Ultraääniantureita on monenlaisia. Materiaalin mukaan ne voidaan jakaa pietsosähköiseen tyyppiin (Elektrostriktiivinen tyyppi) ja magnetostriktiiviseen tyyppiin
Pietsosähköiset (elektrostriktiiviset) ultraäänianturit:
Pietsosähköiset ultraäänigeneraattorit käyttävät käänteisen pietsosähköisen vaikutuksen periaatetta muuntaakseen korkeataajuiset sähköiset värähtelyt korkeataajuisiksi mekaanisiksi värähtelyiksi ultraääniaaltojen tuottamiseksi. Kun käytetyn vaihtojännitteen taajuus on yhtä suuri kuin pietsosähköisen materiaalin luonnollinen taajuus, tapahtuu resonanssia ja tällä hetkellä syntyvä ultraääniaalto on voimakkain. Pietsosähköiset ultraäänianturit voivat tuottaa korkeataajuisia ultraääniaaltoja kymmenistä kilohertseistä kymmeniin megahertseihin, ja niiden äänenvoimakkuus voi olla kymmeniä watteja neliösenttimetrillä. Pietsosähköiset ultraäänivastaanottimet toimivat positiivisen pietsosähköisen vaikutuksen periaatteella. Kun ultraääniaalto vaikuttaa pietsosähköiseen kiekkoon aiheuttaen kiekon laajenemisen ja supistumisen, kiekon molemmille pinnoille muodostuu vastakkaisten polariteettien varauksia. Nämä varaukset muunnetaan jännitteiksi, vahvistetaan ja lähetetään mittauspiiriin ja lopuksi tallennetaan tai näytetään. Pietsosähköisen ultraäänivastaanottimen rakenne on periaatteessa sama kuin ultraäänigeneraattorin, ja joskus samaa anturia käytetään sekä generaattorina että vastaanottimena.
Magnetostriktiivinen ultraäänianturi:
Ilmiötä, jossa ferromagneettiset materiaalit venyvät ja supistuvat magneettikentän suunnassa vaihtuvassa magneettikentässä, kutsutaan magnetostriktiiviseksi vaikutukseksi. Magnetostriktiivisen vaikutuksen voimakkuus eli materiaalin venymisen ja lyhenemisen aste vaihtelee eri ferromagneettisten materiaalien mukaan. Nikkelin magnetostriktiivinen vaikutus on suurin. Jos ensin kohdistetaan tietty DC-magneettikenttä ja sitten vaihtovirta, se voi toimia alueella, jolla on parhaat ominaisuudet. Magnetostriktiivisen anturin materiaaleja ovat nikkelin lisäksi rautatimantti-vanadiiniseos sekä sinkkiä ja nikkeliä sisältävä ferriitti. Ne toimivat kapealla hyötysuhteella, muutamassa kymmenessä kilohertsissä, mutta teholla jopa 100,000 wattia, äänitasolla jopa useita kilowatteja neliömillimetriä kohden ja korkean lämpötilan sietokyvyllä.
