¿Cuáles son las propiedades de los sensores ultrasónicos de nivel de líquido?

Principio El sensor ultrasónico es un sensor desarrollado utilizando las características de las ondas ultrasónicas. El ultrasonido es una onda mecánica con una frecuencia de vibración superior a la de las ondas sonoras. Se genera por la vibración del chip transductor bajo la excitación del voltaje. Tiene alta frecuencia, longitud de onda corta, pequeño fenómeno de difracción, especialmente buena directividad y puede. convertirse en rayos y orientarse en características de propagación. Las ondas ultrasónicas tienen una gran capacidad para penetrar líquidos y sólidos, especialmente en sólidos que son opacos a la luz solar. Pueden penetrar hasta una profundidad de decenas de metros. Cuando las ondas ultrasónicas golpean impurezas o interfaces, producirán reflejos significativos y formarán ecos. Cuando golpean objetos en movimiento, pueden producir el efecto Doppler. Por lo tanto, las pruebas ultrasónicas se utilizan ampliamente en la industria, la defensa nacional, la biomedicina, etc. El ultrasonido se utiliza como método de detección y se deben generar y recibir ondas ultrasónicas. El dispositivo que realiza esta función es un sensor ultrasónico, comúnmente llamado transductor ultrasónico o sonda ultrasónica. Composición del sensor ultrasónico de nivel de líquido El sensor ultrasónico está compuesto principalmente por un chip piezoeléctrico, que puede emitir y recibir ondas ultrasónicas. Para la detección se utilizan principalmente sondas ultrasónicas de baja potencia. Tiene muchas estructuras diferentes, que se pueden dividir en sondas rectas (ondas longitudinales), sondas oblicuas (ondas transversales), sondas de ondas superficiales (ondas superficiales), sondas de ondas Lamb (ondas Lamb) y sondas duales (una sonda para reflexión y una sonda para recepción). El núcleo de un sensor ultrasónico es un chip piezoeléctrico en una cubierta de plástico o metal. Las obleas pueden estar hechas de muchos tipos de materiales. El tamaño de la oblea, como el diámetro y el grosor, también varía, por lo que el rendimiento de cada sensor es diferente y debemos conocer su rendimiento de antemano antes de su uso. Sensor ultrasónico de nivel de líquido Los principales indicadores de rendimiento de los sensores ultrasónicos. frecuencia de funcionamiento. La frecuencia de funcionamiento es la frecuencia máxima de oscilación del chip piezoeléctrico. Cuando la frecuencia del voltaje de CA aplicado a ambos extremos es igual a la frecuencia de oscilación máxima del chip, la energía de salida es la mayor y la sensibilidad también es la más alta. temperatura de funcionamiento. Dado que el punto Curie de los materiales piezoeléctricos es generalmente relativamente alto, especialmente cuando las sondas ultrasónicas de diagnóstico utilizan menos energía, la temperatura de funcionamiento es relativamente baja y pueden funcionar durante mucho tiempo sin fallar. Los sensores ultrasónicos médicos tienen temperaturas relativamente altas y requieren equipos de refrigeración separados. sensibilidad. Depende principalmente de la fabricación de la propia oblea. Si el coeficiente de acoplamiento electromecánico es grande, la sensibilidad es alta; por el contrario, la sensibilidad es baja; Al igual que los sensores ultrasónicos, un vibrador compuesto se fija de forma flexible a la base. El vibrador compuesto es una combinación de un resonador y un elemento vibrador bimorfo formado por una pieza metálica y una pieza cerámica piezoeléctrica. El resonador tiene forma de cuerno para irradiar eficazmente las ondas ultrasónicas generadas debido a la vibración y enfocar eficazmente las ondas ultrasónicas en la parte central del vibrador. Los sensores ultrasónicos para uso en exteriores deben estar bien sellados para evitar la entrada de rocío, lluvia y polvo. La cerámica piezoeléctrica se fija en la parte superior interior de la caja metálica. La base se fija al extremo abierto de la caja y se cubre con resina. Para los sensores ultrasónicos utilizados en robots industriales, se requiere que la precisión alcance 1 mm y tengan una fuerte radiación ultrasónica.