Penderia ultrasonik
Ultrasound, seseorang tidak merasakan bunyi dengan frekuensi melebihi 16 kHz, namun, kelajuan perambatannya di udara diketahui dan ialah 344 m / s. Dengan data tentang kelajuan bunyi dan masa penyebarannya, adalah mungkin untuk mengira jarak tepat yang telah dilalui oleh gelombang ultrasound. Prinsip ini adalah asas operasi sensor ultrasonik.
Penderia ultrasonik digunakan secara meluas dalam pelbagai kawasan pengeluaran dan dalam beberapa cara adalah alat universal untuk menyelesaikan banyak masalah dalam automasi proses teknologi. Penderia sedemikian digunakan untuk menentukan jarak dan lokasi pelbagai objek.
Menentukan tahap cecair (contohnya, penggunaan bahan api dalam pengangkutan), mengesan label, termasuk yang lutsinar, memantau pergerakan objek, mengukur jarak — ini hanyalah sebahagian daripada kemungkinan aplikasi penderia ultrasonik.
Sebagai peraturan, terdapat banyak sumber pencemaran dalam pengeluaran, yang boleh menjadi masalah bagi banyak mekanisme, tetapi sensor ultrasonik, disebabkan oleh keanehan operasinya, sama sekali tidak takut terhadap pencemaran, kerana perumahan sensor, jika perlu, boleh dilindungi dengan pasti daripada kemungkinan pengaruh mekanikal.
Penderia ultrasonik mengandungi dalam reka bentuknya transduser piezoelektrik, yang merupakan pemancar dan penerima. Transduser piezoelektrik mengeluarkan satu siri denyutan bunyi, kemudian menerima gema dan menukar isyarat kepada voltan yang disalurkan kepada pengawal. Baca lebih lanjut mengenai penggunaan teknologi di sini. kesan piezoelektrik.
Kekerapan ultrasonik berjulat dari 65 kHz hingga 400 kHz, bergantung pada jenis transduser, dan kadar ulangan nadi adalah antara 14 Hz dan 140 Hz. Pengawal memproses data dan mengira jarak ke objek.
Julat aktif sensor ultrasonik ialah julat pengesanan kerja. Julat Pengesanan Ini ialah jarak di mana transduser ultrasonik boleh mengesan objek, tidak kira sama ada objek menghampiri elemen penderiaan dalam arah paksi atau bergerak melalui kon bunyi.
Terdapat tiga mod utama operasi penderia ultrasonik: mod bertentangan, mod resapan dan mod refleks.
Untuk mod bertentangan dicirikan oleh dua peranti berasingan, pemancar dan penerima, yang dipasang bertentangan antara satu sama lain. Jika pancaran ultrasonik diganggu oleh objek, output diaktifkan. Mod ini sesuai untuk persekitaran yang keras di mana imuniti terhadap gangguan adalah penting. Rasuk ultrabunyi mengembara jarak isyarat sekali sahaja.Penyelesaian ini mahal kerana ia memerlukan pemasangan dua peranti — pemancar dan penerima.
Mod resapan disediakan oleh pemancar dan penerima dalam perumahan yang sama. Kos pemasangan sedemikian jauh lebih rendah, tetapi masa tindak balas lebih lama daripada dalam mod yang bertentangan.
Julat pengesanan di sini bergantung pada sudut tuju pada objek dan pada sifat permukaan objek, kerana rasuk mesti dipantulkan dari permukaan objek yang dikesan itu sendiri.
Untuk mod refleks, pemancar dan penerima juga berada dalam perumah yang sama, tetapi pancaran ultrasonik kini dipantulkan oleh pemantul. Objek dalam julat pengesanan dikesan kedua-duanya dengan mengukur perubahan dalam jarak yang dilalui oleh pancaran ultrasonik dan dengan menganggarkan penyerapan atau kehilangan pantulan dalam isyarat pantulan. Objek penyerap bunyi, serta objek dengan permukaan sudut, mudah dikesan dengan mod sensor ini. Syarat penting ialah kedudukan reflektor rujukan tidak berubah.
Pilihan lain untuk menggunakan infrasound dalam industri ialah kimpalan ultrasonik.