• Articles
• admin

a rögzített időintervallumban előforduló hullámok vagy jelek száma meghatározza a frekvenciát, amelyet Hertz (Hz) egységekben mérnek. A frekvencia értékei alapján a frekvenciatartomány változik és meghatározásra kerül. Ha az előállított hang magasabb szinten van, mint az emberi hallástartomány, akkor azt mondják, hogy ultrahang, 20 kHz feletti frekvenciaspektrummal. Az ultrahangot generáló vagy érzékelő eszközt ultrahangos átalakítónak és ultrahangos érzékelőnek nevezik.

a különböző frekvenciatartományok nagyon alacsony frekvencia – 3-30 kHz (VLF), Alacsony frekvencia – 30 kHz – 300 kHz (LF), közepes frekvencia – 300-3000 kHz (MF), magas frekvencia – 3MHz – 30 MHz (HF), nagyon magas frekvencia – 30MHz-300MHz (VHF), Ultra magas frekvencia – 300MHz-3000MHz (UHF), szuper magas frekvencia-3GHz-30ghz (SHF) és nagyon magas frekvenciatartomány (EHF) – 30GHZ-300ghz. Ez a cikk rövid leírást ad az ultrahangos átalakító működési elvéről és áramköréről.

mi az ultrahangos átalakító?

meghatározás: az ultrahangos átalakító kapacitív átalakítóra vagy piezoelektromos átalakítóra utal, amely képes átalakítani az elektromos energiát ultrahang energiává és fordítva. Ez a hanggal kapcsolatos átalakítók egyik típusa. Ennek az ultrahangnak vagy ultrahanghullámnak a frekvenciaspektrum-tartománya meghaladja a 20 kHz-et, és ezt az alkalmazás alapján 200 kHz-en használják.

ezeket roncsolásmentes vizsgálatokhoz, anyagok méréséhez és az ultrahang alacsonyabb hullámhossza miatt kis hibák azonosításához használják. Ezek fontosak a szint-és áramlásmérés, a távolságszámítás, valamint az orvosbiológiai, teljesítmény-és egyéb ultrahangos alkalmazások érzékelőiben. Ez egy széles körű alkalmazások különböző területeken.

ultrahangos jelátalakító

amikor ez a jelátalakító továbbítja az elektromos jeleket a célpontra, akkor a jel eléri az objektumot, és visszatér az átalakítóhoz. Itt az objektum távolságát számítják ki, nem pedig a jel és a hangminőség amplitúdóját. Ezek az átalakítók ultrahanghullámokat használnak néhány paraméter kiszámításához, de általában a távolságmérésben használják őket.

ez a jelátalakító az érzékenységtől vagy a felbontástól függ. A jelátalakító azon képességét, hogy leválasztja a két közeli reflektor által alkotott jeleket, felbontásnak nevezzük. A jelátalakító azon képességét, hogy észlelje az anyagok hibáját, érzékenységnek nevezzük. A rendkívül csillapított jelátalakító segít csökkenteni a visszavert jelet, és lehetővé teszi a jelátalakító számára a szorosan elhelyezkedő hibák tanulmányozását. A jelátalakítónak nagyobb felbontással és érzékenységgel kell rendelkeznie a nagy polarizált kerámia anyagokkal és kristályokkal, hogy megváltoztassa a folyamatot.

ez a rendszer ultrahangos rezgéseket képes fogadni és generálni. Ez egy kopólemezből, hátlapból és aktív elemből áll. A piezoelektromos vagy az egykristály az átalakító aktív eleme, amely átalakíthatja vagy átalakíthatja az elektromos jelenergiát ultrahangos energiává, és vissza tudja szerezni az ultrahangos energiát, és átalakítja azt elektromos energiává. A hibadetektornak nevezett eszköz generálja az elektromos impulzust.

a roncsolásmentes vizsgálat (NDT) során ez a jelátalakító a vizsgálati eszközből generált elektromos energiaimpulzust mechanikai energiává alakítja a vizsgálati eszközön belül mozgó hanghullámokban. A hanghullámokat vissza lehet küldeni a tesztberendezésből, hogy az átalakító elektromos energiaimpulzussá alakuljon át, amelyet a tesztrendszer végrehajthat és bizonyíthat.

a hanghullámok magasabb frekvenciatartományban és az emberi hallási szintnél nagyobb frekvenciatartományban történő előállításához és helyreállításához az átalakítók ultrahangos hangszóróként és mikrofonként működnek. Ez a jelátalakító egy adóból, vevőből, vezérlő részből és tápegységből áll. Ennek adója körülbelül 15 mm átmérőjű adó-és kerámia vibrátort tartalmaz.

az adóátalakító funkciója a kerámia vibrátor elektromos energiájának ultrahangos energiává történő átalakítása és a levegőbe történő sugárzás. Míg a vevő jelátalakító egy erősítő áramkört és egy erősítőt tartalmaz. Megkapja a hanghullámot / ultrahangos hullámot, hogy mechanikus rezgést generáljon,és elektromos energiává alakítsa.

ez az átalakított elektromos energia ennek a jelátalakító vevőnek a kimenete, és az átvitt ultrahangos energia kimutatására szolgál. Ennek a jelátalakítónak a vezérlő szakasza vezérli az energiaimpulzusok láncfrekvenciáját, az üzemi ciklust, a számlálást, az adó által történő távolságérzékelést és a ritka modulációt. A szükséges tápegység lehet DC 24V + -10% vagy DC 12V +-10%

ez a jelátalakító az akusztikus közeget használja az érintés nélküli és kopásmentes tárgyak észlelésére. Bármilyen típusú anyagot és anyagot azonosíthatnak, például átlátszó tárgyakat, színes tárgyakat, fém és nem fém tárgyakat, szilárd anyagokat, folyadékokat és por alakú anyagokat. Detektálási teljesítményét olyan környezeti feltételek befolyásolják, mint a por, a füst, a víz stb.

ennek az átalakítónak a teljesítménye az ostya gyártásától függ, és nagy érzékenységű elektromechanikus kapcsolási együtthatóval kell rendelkeznie. Ennek az átalakítónak a működési frekvenciája a piezoelektromos anyag rezonancia frekvenciája. Az alkalmazott váltakozó feszültség frekvenciája megegyezik a chip rezonancia frekvenciájával, amely a legnagyobb kimeneti energiával és a legnagyobb érzékenységgel rendelkezik.

a piezoelektromos anyagok magas Curie pontja miatt a jelátalakító alacsony teljesítményt és alacsony üzemi hőmérsékletet használ a diagnózishoz, és hosszabb ideig működik áramköri károsodás nélkül. Az orvosi ultrahangos jelátalakító szondák magas hőmérsékleten vannak, és külön hűtőberendezést igényelnek a meghibásodás megakadályozása érdekében.

ultrahangos jelátalakító működési elve

a hanghullám akkor keletkezik, amikor egy elektromos jelet alkalmaznak egy ultrahangos jelátalakítóra, és rezeg a megadott frekvenciatartományban. Ezek a hanghullámok utaznak, és visszaküldik a jelátalakító adatait (vagy a jelátalakító visszhangjának visszaverődését), amikor bármilyen akadály/interferencia jelenik meg. Ezért az adatok elektromos jelekké alakulnak át.

a jelátalakító meghatározza az átvitt hanghullám és a vett visszhangjel közötti időintervallumot. Az ultrahangos jelátalakító működési elve az egyik energiaforma másik formává történő átalakításán alapul. Az ultrahangos jelátalakító alapvető diagramja, amely leírja annak működési elvét és az összetevőket, az alábbiakban látható.

40KHz-en az ultrahangos impulzust az ultrahangos átalakító továbbítja, amely a levegőben halad. Ez a típusú átalakító előnyösebb, mint bármely más infravörös érzékelő, mert nem befolyásolja őket por, ütés, fekete Anyagok stb. Az ultrahangos átalakítók hatékonyan működnek a zaj torzításának elnyomásában.

a távolság értékeléséhez az ultrahangos átalakítók ultrahangos hullámokat használnak. A távolság kiszámítására szolgáló képletet a következőképpen adjuk meg:

D = ons * T * C

ahol ‘D’ a távolság.

‘T’ adja az idő közötti különbség az adó és vevő ultrahang hullámok a jelátalakító

‘C’ a sonic velocity

ultrahangos jelátalakító áramkör

két fő ultrahangos jelátalakító áramkörök – az egyik az adó és a másik a vevő. CMOS technológiával vagy 555 időzítővel tervezték őket. Az ultrahangos jeladó adó és vevő működik ugyanazon a frekvencián.

amikor az ultrahangos adó elküldi az ultrahanghullámokat az adott cél felé, és a hanghullámok elérik az objektumot, akkor a hangjeleket elektromos és ultrahangos jelekké alakítják át. Az adó ultrahangos jelátalakító áramkörét az alábbiakban mutatjuk be.

miután megütötte az ultrahanghullámokat a cél felé, az ultrahangos jelátalakító vevő fogadja a jeleket, és elektromos jelekké alakítja őket. Az ultrahangos jelátalakító vevő kapcsolási rajza az alábbiakban látható.

ultrahangos átalakító típusok

különböző típusú átalakítók vannak olyan fontos tényezők alapján, mint a lábnyom, a frekvencia és a piezoelektromos kristály elrendezése. Az alábbiakban bemutatjuk a hatékony ultrahangos jelátalakító típusokat.

lineáris típus: az ilyen típusú átalakítóban a piezoelektromos kristály tömbje lineáris.

Szakaszos Tömb: Ez a fajta jelátalakító korlátozott lábnyommal és alacsony frekvenciatartományban 2mhz-7mhz

szabvány: az is ismert, mint a normál ultrahangos jelátalakító vagy konvex ultrahangos jelátalakító. A piezoelektromos kristály alakja kanyargós ebben a típusban. Leginkább a mélyreható tesztalkalmazásoknál előnyös.

a roncsolásmentes vizsgálatokhoz különféle típusú átalakítók léteznek, mint például késleltető vezeték-Átalakítók, Szögnyaláb-Átalakítók, érintkező-Átalakítók, merülő Átalakítók és kettős elemű Átalakítók.

kérjük, olvassa el ezt a linket, hogy többet tudjon ultrahangos érzékelő MCQs

előnyök & hátrányok

az ultrahangos átalakítók előnyei a következők.

• bármilyen anyagot képesek mérni és bármilyen anyagot érzékelni.
• nem befolyásolja őket a hőmérséklet, a víz, a por vagy más.
• minden környezetben megfelelő állapotban működnek.
• ezek fontosak a magas érzékelési intervallumok méréséhez.

néhány ultrahangos átalakító hátrányai a következők,

• ezek érzékenyek az azonnali és nagy hőmérsékletváltozásokra
• a detektálási képesség változása a kiszámíthatatlan hőmérséklet-átalakításoknak köszönhető.
• nehéz meghatározni a kis célok visszaverődését, amelyek túl puhaak és vékonyak. Azonban új kísérletek folynak ezeknek a problémáknak a kezelésére.

Alkalmazások

az ultrahangos átalakító különböző alkalmazásai a következők,

• különböző területeken használják, például ipari, orvosi stb.
• ultrahangos hullámokat használnak a cél észlelésére és az objektum és a cél közötti távolság mérésére.
• az objektum helyének azonosítására és a cél állapotának értékelésére szolgál.
• az orvosi területen ezeket a jelátalakítókat diagnosztikai tesztekben és sebészeti alkalmazásokban használják, mint például a rákkezelés, a belső szervek tesztelése, a szív -, a szem-és a méhvizsgálat.
• az ipari szektorban ezeket a jelátalakítókat használják a megadott cél távolságának meghatározására az ütközések megelőzése, a termékcsalád kezelése, a folyadékszint ellenőrzése és ellenőrzése, a huzalszakadás észlelése, a járművek és az emberek számlálása és még sok más.

így ez az ultrahangos átalakító – meghatározás, működési elv, kapcsolási rajz, típusok, alkalmazások, előnyök és hátrányok áttekintése. Megállapíthatjuk, hogy az ultrahangos jelátalakítót a cél távolságának meghatározására használják hanghullámok alkalmazásával. Az intervallumok kiszámításához továbbítja a hanghullámot a kívánt frekvencián, és megvárja a hanghullámot, amíg vissza nem kapja. Itt van egy kérdés az Ön számára: “Milyen előnyei és hátrányai vannak az ultrahangos érzékelőknek az ultrahangos átalakítókkal szemben? “