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技術(shù)文章

美國邦納超聲波傳感器工作原理

閱讀:785          發(fā)布時(shí)間:2019-10-30


美國邦納超聲波傳感器工作原理超聲波傳感技術(shù)應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)踐的不同方面,,而醫(yī)學(xué)應(yīng)用是其
主要的應(yīng)用之一,,下面以醫(yī)學(xué)為例子說明超聲波傳感技術(shù)的應(yīng)用,。超聲波在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用主要是診斷疾病,它已經(jīng)成為了臨床醫(yī)學(xué)中*的診斷方法,。超聲波診斷的優(yōu)點(diǎn)是:對(duì)受檢者無痛苦,、無損害、方法簡(jiǎn)便,、顯像清晰,、診斷的準(zhǔn)確率高等。因而推廣容易,,受到醫(yī)務(wù)工作者和患者的歡迎,。超聲波診斷可以基于不同的醫(yī)學(xué)原理,我們來看看其中有代表性的一種所謂的A型方法,。這個(gè)方法是利用超聲波的反射,。當(dāng)超聲波在人體組織中傳播遇到兩層聲阻抗不同的介質(zhì)界面時(shí),在該界面就產(chǎn)生反射回聲,。每遇到一個(gè)反射面時(shí),,回聲在示波器的屏幕上顯示出來,而兩個(gè)界面的阻抗差值也決定了回聲的振幅的高低,。


在工業(yè)方面,,超聲波的典型應(yīng)用是對(duì)金屬的無損探傷和超聲波測(cè)厚兩種。過去,,許多技術(shù)因?yàn)闊o法探測(cè)到物體組織內(nèi)部而受到阻礙,,超聲波傳感技術(shù)的出現(xiàn)改變了這種狀況。當(dāng)然更多的超聲波傳感器是固定地安裝在不同的裝置上,,“悄無聲息”地探測(cè)人們所需要的信號(hào),。在未來的

應(yīng)用中,超聲波將與信息技術(shù),、新材料技術(shù)結(jié)合起來,,將出現(xiàn)更多的智能化、高靈敏度的超聲波傳感器,。


超聲波距離傳感器技術(shù)應(yīng)用
超聲波對(duì)液體,、固體的穿透本領(lǐng)很大,尤其是在不透明的固體中,,它可穿透幾十米的深度,。
超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波,碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng),。因此超聲波檢測(cè)廣泛應(yīng)用在工業(yè),、國防、生物醫(yī)學(xué)等方面,。


超聲波距離傳感器可以廣泛應(yīng)用在物位(液位)監(jiān)測(cè),,機(jī)器人防撞,,各種超聲波接近開關(guān),以及防盜報(bào)警等相關(guān)領(lǐng)域,,工作可靠,安裝方便,, 防水型,,發(fā)射夾角較小,靈敏度高,,方便與工業(yè)顯示儀表連接,,也提供發(fā)射夾角較大的探頭。
具體應(yīng)用
一,、超聲波傳感器可以對(duì)集裝箱狀態(tài)進(jìn)行探測(cè),。將超聲波傳感器安裝在塑料熔體罐或塑料粒料室頂部,向集裝箱內(nèi)部發(fā)出聲波時(shí),,就可以據(jù)此分析集裝箱的狀態(tài),,如滿、空或半滿等,。


二,、超聲波傳感器可用于檢測(cè)透明物體、液體,、任何表粗糙,、光滑、光的密致材料和不規(guī)則物體,。但不適用于室外,、酷熱環(huán)境或壓力罐以及泡沫物體。


三,、超聲波傳感器可以應(yīng)用于食品加工廠,,實(shí)現(xiàn)塑料包裝檢測(cè)的閉環(huán)控制系統(tǒng)。配合新的技術(shù)可在潮濕環(huán)如洗瓶機(jī),、噪音環(huán)境,、溫度極劇烈變化環(huán)境等進(jìn)行探測(cè)。 


四,、超聲波傳感器可用于探測(cè)液位,、探測(cè)透明物體和材料,控制張力以及測(cè)量距離,,主要為包裝,、制瓶、物料搬檢驗(yàn)煤的設(shè)備運(yùn),、塑料加工以及汽車行業(yè)等,。超聲波傳感器可用于流程監(jiān)控以提高產(chǎn)品質(zhì)量,、檢測(cè)缺陷、確定有無以及其它方面,。


超聲波傳感器主要材料有壓電晶體(電致伸縮)及鎳鐵鋁合金(磁致伸縮)兩類,。電致伸縮的材料有鋯鈦酸鉛(PZT)等。壓電晶體組成的超聲波傳感器是一種可逆?zhèn)鞲衅?,它可以將電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械振蕩而產(chǎn)生超聲波,,同時(shí)它接收到超聲波時(shí),也能轉(zhuǎn)變成電能,,所以它可以分成發(fā)送器或接收器,。有的超聲波傳感器既作發(fā)送,也能作接收,。這里僅介紹小型超聲波傳感器,,發(fā)送與接收略有差別,它適用于在空氣中傳播,,工作頻率一般為23-25KHZ及40-45KHZ,。這類傳感器適用于測(cè)距、遙
控,、防盜等用途,。該種有T/R-40-16,T/R-40-12等(其中T表示發(fā)送,,R表示接收,,40表示頻率為40KHZ,16及12表示其外徑尺寸,,以毫米計(jì)),。另有一種密封式超聲波傳感器(MA40EI型)。它的特點(diǎn)是具有防水作用(但不能放入水中),,可以作料位及接近開關(guān)用,,它的性能較好。超聲波應(yīng)用有三種基本類型,,透射型用于遙控器,,防盜報(bào)警器、自動(dòng)門,、接近開關(guān)等,;分離式反射型用于測(cè)距、液位或料位,;反射型用于材料探傷,、測(cè)厚等。


由發(fā)送傳感器(或稱波發(fā)送器),、接收傳感器(或稱波接收器),、控制部分與電源部分組成,。發(fā)送器傳感器由發(fā)送器與使用直徑為15mm左右的陶瓷振子換能器組成,換能器作用是將陶瓷振子的電振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換成超能量并向空中輻射,;而接收傳感器由陶瓷振子換能器與放大電路組成,,換能器接收波產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng),將其變換成電能量,,作為傳感器接收器的輸出,,從而對(duì)發(fā)送的超聲波信號(hào)進(jìn)行檢測(cè).而實(shí)際使用中,用作發(fā)送傳感器的陶瓷振子也可以用作接收器傳感器社的陶瓷振子,。控制部分主要對(duì)發(fā)送器發(fā)出的脈沖鏈頻率,、占空比及稀疏調(diào)制和計(jì)數(shù)及探測(cè)距離等進(jìn)行控制

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