Mga sensor ng ultrasoniko

Ultrasound, ang isang tao ay hindi nakakakita ng tunog na may dalas na higit sa 16 kHz, gayunpaman, ang bilis ng pagpapalaganap nito sa hangin ay kilala at 344 m / s. Gamit ang data sa bilis ng tunog at oras ng pagpapalaganap nito, posibleng kalkulahin ang eksaktong distansya na nalakbay ng ultrasound wave. Ang prinsipyong ito ay ang batayan ng pagpapatakbo ng mga ultrasonic sensor.

Ang mga ultrasonic sensor ay malawakang ginagamit sa iba't ibang mga lugar ng produksyon at sa ilang paraan ay isang unibersal na tool para sa paglutas ng maraming problema sa automation ng mga teknolohikal na proseso. Ang ganitong mga sensor ay ginagamit upang matukoy ang distansya at lokasyon ng iba't ibang mga bagay.

Pagtukoy sa antas ng isang likido (halimbawa, pagkonsumo ng gasolina sa transportasyon), pag-detect ng mga label, kabilang ang mga transparent, pagsubaybay sa paggalaw ng isang bagay, pagsukat ng distansya — ito ay ilan lamang sa mga posibleng aplikasyon ng mga ultrasonic sensor.

Bilang isang patakaran, maraming mga mapagkukunan ng kontaminasyon sa paggawa, na maaaring maging problema para sa maraming mga mekanismo, ngunit ang ultrasonic sensor, dahil sa mga kakaibang katangian ng operasyon nito, ay ganap na hindi natatakot sa kontaminasyon, dahil ang pabahay ng sensor, kung kinakailangan, maaasahang protektado mula sa mga posibleng mekanikal na impluwensya.

Ang ultrasonic sensor ay naglalaman sa disenyo nito ng isang piezoelectric transducer, na parehong isang emitter at isang receiver. Ang piezoelectric transducer ay naglalabas ng isang serye ng mga sound pulse, pagkatapos ay natatanggap ang echo at nagko-convert ng signal sa isang boltahe na ipinapadala sa controller. Magbasa pa tungkol sa paggamit sa teknolohiya dito. epekto ng piezoelectric.

Ang ultrasonic frequency ay mula 65 kHz hanggang 400 kHz, depende sa uri ng transduser, at ang pulse repetition rate ay nasa pagitan ng 14 Hz at 140 Hz. Pinoproseso ng controller ang data at kinakalkula ang distansya sa bagay.

Ang aktibong hanay ng ultrasonic sensor ay ang working detection range. Detection Range Ito ang distansya kung saan ang ultrasonic transducer ay maaaring makakita ng isang bagay, hindi alintana kung ang bagay ay lumalapit sa sensing element sa isang axial na direksyon o gumagalaw sa sound cone.

Mayroong tatlong pangunahing mga mode ng pagpapatakbo ng mga ultrasonic sensor: kabaligtaran mode, diffusion mode at reflex mode.

Para sa kabaligtaran na mode na nailalarawan sa pamamagitan ng dalawang magkahiwalay na aparato, isang transmiter at isang receiver, na naka-mount sa tapat ng bawat isa. Kung ang ultrasonic beam ay nagambala ng isang bagay, ang output ay isinaaktibo. Ang mode na ito ay angkop para sa malupit na kapaligiran kung saan ang kaligtasan sa pagkagambala ay mahalaga. Ang ultrasound beam ay naglalakbay sa distansya ng signal nang isang beses lamang.Ang solusyon na ito ay mahal dahil nangangailangan ito ng pag-install ng dalawang device — isang transmitter at isang receiver.

Diffusion mode na ibinigay ng transmitter at receiver sa parehong housing. Ang halaga ng naturang pag-install ay mas mababa, ngunit ang oras ng pagtugon ay mas mahaba kaysa sa kabaligtaran na mode.

Ang saklaw ng pagtuklas dito ay nakasalalay sa anggulo ng saklaw sa bagay at sa mga katangian ng ibabaw ng bagay, dahil ang sinag ay dapat na maipakita mula sa ibabaw ng nakitang bagay mismo.

Para sa reflex mode, ang transmitter at receiver ay nasa parehong housing din, ngunit ang ultrasonic beam ay nakikita na ngayon ng reflector. Ang mga bagay sa loob ng detection range ay natutukoy pareho sa pamamagitan ng pagsukat ng mga pagbabago sa layo na nilakbay ng ultrasonic beam at sa pamamagitan ng pagtantya ng absorption o ang pagkawala ng reflection sa sinasalamin na signal. Ang mga bagay na sumisipsip ng tunog, pati na rin ang mga bagay na may mga angular na ibabaw, ay madaling matukoy sa sensor mode na ito. Ang isang mahalagang kondisyon ay ang posisyon ng reference reflector ay hindi nagbabago.

Ang isa pang pagpipilian para sa paggamit ng infrasound sa industriya ay ultrasonic hinang.