Ultraskaņas sensors

A. Ultraskaņas vienas loksnes-un dubultās-loksnes sensori ir plaši izmantota ultraskaņas mērīšanas tehnoloģija. Atšķirība starp vienas -loksnes un dubulto Vienas-loksnes sensoriem ir tikai viens kristāls, kas pēc objekta noteikšanas sūta skaņas viļņus un uzrauga tā atstaroto signālu; savukārt divslāņu-sensoriem ir divi kristāli, viens skaņas viļņu nosūtīšanai un otrs atstarotu signālu uztveršanai. Ultraskaņas vienas -loksnes un-divlokšņu{10}}sensoru darbības princips ir balstīts uz skaņas ātrumu un skaņas viļņu atstarošanos. Izstarojot objektam ultraskaņas viļņus un izmērot atstaroto signālu laika starpību, tiek aprēķināts attālums starp objektu un sensoru. Attālums starp objektu un sensoru tiek noteikts, aprēķinot skaņas viļņa izplatīšanās laiku, tādējādi panākot bezkontakta objekta noteikšanu.

A. Vienas -loksnes un dubulto

A: Ultraskaņas sensoru priekšrocības ietver:

1. Atpazīšanas spēju neietekmē objekta krāsa vai caurspīdīgums: Ultraskaņas sensori uztver objektus, izmantojot skaņas viļņu atstarošanos, tāpēc objektu krāsa vai caurspīdīgums neietekmēs to rādījumus.

2. Darbojas tumsā: atšķirībā no tuvuma sensoriem, kas paļaujas uz gaismu vai redzi, ultraskaņas sensori joprojām var efektīvi noteikt tumšā vidē.

3. Spēcīga pret-traucējumu spēja. Ultraskaņas sensorus nevar viegli ietekmēt putekļi, netīrumi vai augsta mitruma vide, īpaši ekstremālos apstākļos, un tie var nodrošināt precīzākus rādījumus nekā daudzi citi sensori.

4. Augsta precizitāte, kas demonstrēta lietojumos: Ultraskaņas sensori var nodrošināt augstu mērījumu precizitāti paralēlu virsmu biezuma vai attāluma mērīšanā.

5. Spēcīga iespiešanās: Ultraskaņas sensoriem ir augsta jutība un iespiešanās, un tie var noteikt ārējos objektus, pat dziļus objektus.

6. Spēcīga spēja pretoties vides traucējumiem: Ultraskaņas sensori var darboties stabili jebkuros apgaismojuma apstākļos gan iekštelpās, gan ārā vai sarežģītā apgaismojuma vidē. Tie spēj bez-kontakta noteikt gaismu, dūmus, putekļus, krāsas un materiālus, tāpēc dažos lietojumos ultraskaņas sensori ir efektīvāki nekā infrasarkanie sensori, kurus var ietekmēt dūmi vai melnas vielas.

7. Plašs pielietojuma diapazons: Ultraskaņas sensorus var izmantot dažādiem lietojumiem, piemēram, ūdens līmeņa noteikšanai, bezpilota lidaparātu lietojumiem, automātiskām šķēršļu izvairīšanās lietojumprogrammām, attāluma noteikšanai utt.

8. Daudzfunkcionalitāte: ultraskaņas sensorus var izmantot klātbūtnes noteikšanai, līmeņa noteikšanai, pozīcijas noteikšanai, attāluma noteikšanai utt., kas atbilst lielākajai daļai bezkontakta noteikšanas vajadzību.

Ultraskaņas sensoru ierobežojumi ietver:

1. Nevar darboties vakuumā: Ultraskaņas viļņus nevar izmantot vakuumā, jo tiem ir nepieciešams gaiss, lai izplatītos.

2. Nav piemērots lietošanai zem ūdens: ūdens absorbē skaņas viļņus, ietekmējot sensoru noteikšanas spēju.

3. Mīkstie materiāli ietekmē noteikšanas precizitāti: ja objekta virsma ir pārklāta ar ļoti mīkstiem materiāliem, tas var absorbēt vairāk skaņas viļņu, tādējādi sensoram ir grūti noteikt mērķi.

4. Temperatūras izmaiņas ietekmē precizitāti: temperatūras izmaiņas var ietekmēt ultraskaņas sensoru precizitāti. Lai gan mūsdienu sensori nodrošina temperatūras kompensācijas funkcijas, kuras var kalibrēt, pamatojoties uz temperatūras un sprieguma izmaiņām, tie joprojām var tikt ietekmēti.

5. Mazus objektus ir grūti noteikt: ja objekts ir pārāk mazs, tas var neatspoguļot pietiekami daudz skaņas viļņu, lai tos uztvertu sensori.

6. Konkrētas formas ir grūti noteikt: noteiktu objektu forma vai novietojums var izraisīt skaņas viļņu atstarojumu novirzi no sensora.

A: Ultraskaņas sensoru funkcija ir noteikt šķidruma līmeni, caurspīdīgus priekšmetus un materiālus. Ultraskaņas sensori var kontrolēt spriegumu un izmērīt attālumu, ko galvenokārt izmanto aprīkojuma transportēšanā iepakošanai, pudeļu izgatavošanai, materiālu apstrādei, ogļu pārbaudei, plastmasas apstrādei un automobiļu rūpniecībai. Ultraskaņas sensorus var izmantot procesa uzraudzībai, lai uzlabotu produktu kvalitāti, atklātu defektus, noteiktu esamību vai neesamību un citus aspektus.

A: Attiecībā uz uzstādīšanu, pirmkārt, ir jānodrošina sensora uzstādīšanas pozīcijas precizitāte. Tas jātur perpendikulāri papīra pārraides ceļam, lai ultraskaņas vilnis varētu vertikāli projicēt uz papīra un iegūt visprecīzāko atstarošanas signālu. Arī uzstādīšanas augstums ir jāpielāgo stingri saskaņā ar aprīkojuma rokasgrāmatu. Pārāk tuvu vai pārāk tālu no papīra var tikt ietekmēta noteikšanas precizitāte. Piemēram, atrodoties pārāk tuvu, atstarotais vilnis var būt pārāk spēcīgs un piesātināts, savukārt, atrodoties pārāk tālu, atstarotais vilnis var būt pārāk vājš, lai to varētu efektīvi noteikt. Lietošanas laikā sensora raidīšanas un uztveršanas gali regulāri jātīra, lai novērstu putekļu, papīra lūžņu un citu piemaisījumu uzkrāšanos un ietekmi uz ultraskaņas viļņu pārraidi un uztveršanu. Vienlaikus pievērsiet uzmanību darba vides temperatūrai un mitrumam, jo ​​ekstremāli temperatūras un mitruma apstākļi var mainīt ultraskaņas viļņu izplatīšanās īpašības, tādējādi ietekmējot noteikšanas ticamību. Piemēram, mitrā vidē ūdens tvaiki var traucēt ultraskaņas izplatīšanos un izraisīt nepareizu spriedumu.

A: Parasti augstas-kvalitātes ultraskaņas vienas loksnes-un dubulto-loksnes sensoriem ir ļoti augsta noteikšanas precizitāte, un pareizs vienas-loksnes un-loksnes papīra atpazīšanas līmenis var sasniegt vairāk nekā 99%. Tās precizitāte galvenokārt ir atkarīga no sensora aparatūras veiktspējas, piemēram, no raidīšanas un uztveršanas elementu jutības, signāla apstrādes ķēdes precizitātes utt.. Tajā pašā laikā tā ir saistīta arī ar tādiem faktoriem kā papīra materiāls un biezums. Papīram ar vienādu biezumu un stabilu materiālu sensors var sasniegt ārkārtīgi augstu noteikšanas precizitāti. Tomēr dažiem īpašiem materiāliem, piemēram, papīram ar pārklājumu vai nevienmērīgu virsmas tekstūru, precizitāte var nedaudz tikt ietekmēta, taču ar atbilstošu parametru pielāgošanu un kalibrēšanu joprojām var garantēt augstu noteikšanas precizitāti. Piemēram, tādās jomās kā banknošu drukāšana, kur nepieciešama ārkārtīgi augsta precizitāte, nosakot vienas un dubultās papīra loksnes, ultraskaņas vienas un dubultās loksnes sensori var pilnībā izpildīt ražošanas prasības pēc precīzas atkļūdošanas un efektīvi garantēt produkta kvalitāti.

A: Ultraskaņas vienas loksnes -un dubulto

1. Iekšējo komponentu kvalitātes faktori Galvenais ir sensora galveno komponentu, piemēram, ultraskaņas raidītāju un uztvērēju, kvalitāte. No augstas kvalitātes pjezoelektriskās keramikas un citiem materiāliem izgatavotās pārraides un uztveršanas sastāvdaļas normālos lietošanas apstākļos var izmantot ilgu laiku. Piemēram, daži sensori, kas izmanto augstas-tīrības pjezoelektriskos materiālus un tiek pakļauti smalkiem ražošanas procesiem, var ilgstoši uzturēt stabilu iekšējo komponentu darbību, un to kalpošanas laiks var sasniegt 8-10 gadus. Signāla apstrādes ķēdes kvalitāte ietekmēs arī kalpošanas laiku. Ja shēmas dizains ir saprātīgs un tiek izmantoti augstas kvalitātes elektroniskie komponenti, piemēram, izturīgi kondensatori, rezistori un integrālās shēmas mikroshēmas, tas var samazināt elektronisko komponentu novecošanas izraisītās atteices un palīdzēt pagarināt sensora kopējo kalpošanas laiku. 2. Vides faktori Darba vides temperatūrai ir būtiska ietekme uz sensora kalpošanas laiku. Atbilstošā temperatūras diapazonā, piemēram, 0-40 grādi pēc Celsija, sensora iekšējo komponentu darbība ir samērā stabila. Tomēr, ja tas ilgstoši atrodas augstas temperatūras vidē (piemēram, vairāk nekā 60 grādi pēc Celsija), tas var paātrināt komponentu, īpaši plastmasas korpusu un elektronisko komponentu, novecošanos. Augsta temperatūra var izraisīt korpusa deformāciju, ķēdes lodēšanas savienojumu atslābināšanu un ultraskaņas komponentu veiktspēju, saīsinot sensora kalpošanas laiku līdz 3-5 gadiem vai pat īsākam. Mitrums ir arī svarīgs faktors. Augsts mitrums var radīt mitrumu sensora iekšpusē, izraisot īssavienojumus vai koroziju. Mitrā vidē, ja nav labu ūdensnecaurlaidīgu un mitrumizturīgu pasākumu, sensora kalpošanas laiks var ievērojami samazināties. Arī putekļi un piemaisījumi vidē neveicina sensora ilgstošu lietošanu. Uz ultraskaņas raidītāja un uztvērēja virsmas var uzkrāties putekļi, kas ietekmē ultraskaņas pārraides un uztveršanas efektivitāti. Ilgstoša uzkrāšanās var sabojāt detaļas virsmu, samazināt sensora veiktspēju un tādējādi saīsināt kalpošanas laiku.

3. Lietošanas biežuma un intensitātes faktori Augsta lietošanas biežums paātrinās sensora nodilumu. Ja sensors ir nepārtraukti jāpārbauda, ​​piemēram, ātrdarbīgā-papīra ražošanas līnijā, kur sekundē tiek veiktas vairākas pārbaudes, iekšējie komponenti nolietosies ātrāk nekā zemas-frekvences lietošanas gadījumā. Sensoru var sabojāt arī liels mehānisks trieciens vai vibrācija. Bieža mehāniska kustība uzstādīšanas vietas tuvumā vai trieciens iekārtas transportēšanas laikā var izraisīt sensora iekšējo komponentu nobīdi vai bojājumus, tādējādi saīsinot tā kalpošanas laiku.

A: Lietojot vienas{0}}loksnes un divu-lokšņu ultraskaņas sensorus, klientiem ir jānodrošina, lai uzstādīšanas laikā abu zondu leņķi būtu vienādi un lai abu zondu leņķi nevarētu tikt nobīdīti, lai nodrošinātu, ka pārraides un uztveršanas procesā vertikālā pārraide un uztveršana ir vienādas attiecības.

A: Ultraskaņas dubulto lokšņu sensoru var uzstādīt perpendikulāri papīram. Nosakot parasto papīru un plēvi, papīra šūpošanās neietekmēs sistēmas darbību. Plānām metāla loksnēm un biezākām plastmasas plēvēm (piemēram, kredītkartēm) sistēmu ieteicams uzstādīt 27 grādu slīpumā. Īpašiem biezāka papīra veidiem sistēma jāuzstāda 27 grādi līdz 30 grādu slīpumā.

A: Augstas-frekvences ultraskaņas raidītājs izstaro ultraskaņas staru no lapas apakšas. Skaņas vilnis liek loksnei vibrēt, kas savukārt rada ļoti mazu skaņas vilni lapas otrā pusē. Šo mazo skaņas vilni uztver ultraskaņas uztvērējs. Ja ir divas loksnes, viena virs otras, signāls kļūst vēl vājāks un būtībā nevar sasniegt uztvērēju.