هيكل مسبار مقياس مستوى الموجات فوق الصوتية ومؤشرات الأداء الرئيسية

“مسبار الموجات فوق الصوتية هو جهاز استشعار يولد موجات فوق صوتية ويستقبل أصداءها. يمكن لمجسات الموجات فوق الصوتية تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة صوتية ، ويمكنها أيضًا تحويل الطاقة الصوتية إلى طاقة كهربائية. المجس بالموجات فوق الصوتية هو المكون الرئيسي لمقياس مستوى الموجات فوق الصوتية. يؤثر أدائه بشكل مباشر على شدة الموجة فوق الصوتية المرسلة ، وشدة إشارة الصدى المستقبلة ، ونطاق قياس المستوى.يمكن القول أن جودة المسبار فوق الصوتي يحدد مباشرة مقياس مستوى الموجات فوق الصوتية.يمكن أن تعمل بشكل طبيعي وثابت.

“

مسبار الموجات فوق الصوتية هو جهاز استشعار يولد موجات فوق صوتية ويستقبل أصداءها. يمكن لمجسات الموجات فوق الصوتية تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة صوتية ، ويمكنها أيضًا تحويل الطاقة الصوتية إلى طاقة كهربائية. المجس بالموجات فوق الصوتية هو المكون الرئيسي لمقياس مستوى الموجات فوق الصوتية. يؤثر أدائه بشكل مباشر على شدة الموجة فوق الصوتية المرسلة ، وشدة إشارة الصدى المستقبلة ، ونطاق قياس المستوى.يمكن القول أن جودة المسبار فوق الصوتي يحدد مباشرة مقياس مستوى الموجات فوق الصوتية.يمكن أن تعمل بشكل طبيعي وثابت. يتم إنشاء الموجات فوق الصوتية بواسطة نبضات كهربائية عالية التردد تثير مسبار الموجات فوق الصوتية ، ويتم تحويل طاقة الموجات فوق الصوتية المنعكسة إلى إشارة جهد بواسطة المسبار. الخزف الكهروإجهادي في المسبار الكهرضغطية له تأثير كهرضغطية ، والطريقة الأكثر شيوعًا لتحقيق الطاقة الكهروضوئية هي استخدام المسبار الكهرضغطية. من أجل جعل مستخدم الجهاز لديه فهم أكثر عمقًا لمقياس مستوى الموجات فوق الصوتية ، تعتزم هذه الورقة مناقشة الهيكل ومؤشرات الأداء الرئيسية لمسبار قياس مستوى الموجات فوق الصوتية على النحو التالي.

1. هيكل مسبار كهرضغطية

يظهر هيكل المسبار الكهرضغطية في الشكل 1: يتكون من سيراميك كهرضغطية وطبقات مطابقة وكتل التخميد وأغشية واقية وأصداف وكابلات عالية التردد.

الشكل 1 الشكل 1. مخطط هيكل المسبار كهرضغطية

1. كتلة التخميد: يتم تكوينها بواسطة بعض مواد التخميد وتلتصق بالجزء الخلفي من السيراميك الكهروضغطي ، بشكل أساسي لامتصاص الموجات فوق الصوتية على الجزء الخلفي من السيراميك الكهروضغطي لتقليل الضوضاء.

2. كابل عالي التردد: يجب توصيل المسبار فوق الصوتي بلوحة دائرة محرك الموجات فوق الصوتية من خلال كابل عالي التردد.يمكن لهذا الكابل الخاص أن يحمي تداخل ضوضاء التداخل الخارجي المختلفة مع نبض المحرك وإشارة الصدى للمسبار فوق الصوتي .

3. فيلم الحماية: وظيفته حماية السيراميك الكهربائي الانضغاطي والأقطاب الكهربائية لمنع التآكل والتلف. يجب أن يتمتع الفيلم الواقي بمقاومة تآكل جيدة ، وقوة عالية ، وتوهين صوتي منخفض ، وأداء نقل صوتي جيد وسمك مناسب.

4. الخزف الكهرضغطية: السيراميك الكهرضغطية هو المكونات الأساسية للمسبار ، وأدائه مرتبط بشكل مباشر بجودة المسبار. دورها هو إرسال واستقبال الموجات فوق الصوتية. وجهي السيراميك مطليان بطبقات فضية كأقطاب كهربائية ، والغرض من ذلك هو جعل الجهد الموفر للصفائح الخزفية موحدًا.

5. الغلاف: الغلاف الخارجي للمسبار مصنوع من البلاستيك ، والذي له وظيفة تثبيت وحماية عنصر المسبار بالكامل.

6. طبقة المطابقة: يمكن لطبقة المطابقة للمسبار فوق الصوتي أن تتطابق مع الممانعة الصوتية بين المسبار وحمل العمل ، والتي يمكن أن توسع بشكل فعال نطاق تردد العمل للمسبار وتحسين الدقة بالموجات فوق الصوتية وقدرة العمل على التكيف.

الثانية ، مؤشرات الأداء الرئيسية للمسبار فوق الصوتي

تشمل مؤشرات الأداء الرئيسية لتحقيقات الموجات فوق الصوتية: تردد التشغيل ، والحساسية ، وعامل الجودة ، واستجابة التردد ، والمقاومة الكهربائية ، وخصائص الاتجاه ، إلخ. الآن يتم تقديم مؤشرات الأداء على النحو التالي:

1. تردد العمل و: يتم تحديد تردد العمل للمسبار فوق الصوتي بواسطة تردد الرنين للسيراميك الكهروضغطي ، أي تردد الموجات فوق الصوتية المنبعثة من المسبار. تعمل مجسات الموجات فوق الصوتية على هذا التردد لإخراج الطاقة القصوى والسفر لأبعد مسافة.

2. عامل الجودة س: يتم تحديد عامل الجودة Q للمسبار فوق الصوتي بشكل شامل من خلال عامل الجودة لجزء الدائرة وعامل الجودة للجزء الميكانيكي.

3. الخصائص الاتجاهية: تحدد حدة الفص الرئيسي نطاق منطقة الاستكشاف بالموجات فوق الصوتية ، وبالتالي تحدد خصائص الاتجاه نطاق العمل ونطاق مقياس مستوى الموجات فوق الصوتية. زاوية الفص الرئيسية هي أهم مؤشر لخصائص الاتجاه بالموجات فوق الصوتية ، فكلما زاد التردد فوق الصوتي ، كلما كانت زاوية الفص الرئيسي أصغر ، زادت الطاقة الصوتية للمسبار فوق الصوتي ، وضيق نطاق سرعة الصوت. كما هو موضح في الصورة 2:

الشكل 2 مجموع عرض الحزمة للزوايا الحادة

4. استجابة التردد: تشير استجابة التردد للمسبار فوق الصوتي إلى خصائص تردد إشارة الصدى التي يستقبلها جسم عاكس والمسبار. يمكن قياس طيف التردد للمسبار فوق الصوتي بواسطة محلل تردد للحصول على معلمات مثل المركز التردد وعرض النطاق الترددي.

5. الحساسية: تشير الحساسية إلى نسبة قيمة الذروة إلى الذروة لإخراج جهد إشارة الصدى بعد تحويل الصدى بالموجات فوق الصوتية بواسطة المسبار إلى قيمة الذروة إلى الذروة لجهد نبض القيادة المطبق على المسبار. الحساسية هي مقياس لكفاءة التحويل المتبادل للطاقة الكهربائية وطاقة الصوت للمسبار فوق الصوتي.

6. خصائص المقاومة: نظرًا لخصائص مسبار الموجات فوق الصوتية ، فمن الضروري تحقيق مطابقة المعاوقة مع جهد القيادة ، والذي حقق أفضل طاقة قيادة وإشارات استقبال صدى.

في التطبيقات العملية ، تختلف متطلبات الحد الأقصى لنطاق الاختبار ، ونطاق الاختبار الأدنى (المنطقة العمياء) وزاوية الانبعاث (زاوية الفتح الاتجاهية) للمسبار ، لذلك يجب أخذها في الاعتبار بشكل شامل ، ولكل معلمة مؤشر أداء تأثير على الهيكل والتردد وسطح الإشعاع للمسبار. بعد وزنه بالحجم الخارجي ، قم بالاختيار لتلبية الاحتياجات الفعلية قدر الإمكان.