Co je to ultrazvukový převodník?
Ultrazvukový převodník je elektrická součástka, která převádí ultrazvukové vlny vně oblasti naslouchání na střídavé nebo stejnosměrné signály, které se poté přenášejí nebo zaznamenávají. Taková zařízení jsou obvykle postavena na krystalech, které vykazují piezoelektrický efekt, který vede elektrický proud v reakci na mechanické namáhání nebo vibrace. Krystaly mají přímo úměrný výstup k síle vstupní zvukové vlny nebo stresu, což z nich činí užitečná měřící zařízení jako ultrazvukové převodníky.
Aplikace pro elektroniku založenou na ultrazvukových snímačech zahrnovaly použití v časných televizních dálkových ovladačích jako signalizační zařízení a od roku 2011 v anemometrech, které používají meteorologické stanice ke sledování průběhu větru a rychlosti větru. Používají se v průmyslových aplikacích pro sledování hladiny kapaliny v nádrži a v moderních automobilech od roku 2011 pro echolokační senzory k zobrazování objektů, které jsou v bezprostřední blízkosti cesty vozidla vjíždějícího nebo vracejícího se do garáže. Protože ultrazvukový převodník může také hrát roli ultrazvukového vysílače prostřednictvím elektrického vstupního výkonu, v mnoha případech nabízejí schopnost primitivního typu sonaru. Zvukové vlny mohou být odrazeny od povrchu a vzdálenost k tomuto povrchu může být měřena časem a frekvencí odrazové vlny.
Elektrická zařízení, která přeměňují jednu formu energie na jinou, jako jsou ultrazvukové senzory, jsou běžná v elektronice a průmyslu. Nyní existuje mnoho různých aplikací pro ultrazvukový převodník, včetně environmentálních kontrol budov, např. B. zvlhčovače vzduchu, kde odpařují vodní hladinu, a poplašná zařízení proti vloupání k detekci objektů, které se pohybují jinak jasným způsobem. Ultrazvukové vyšetření je také založeno na principu ultrazvukového převodníku v medicíně, ve kterém se zvukové vlny od 1 do 30 megahertzů používají k dálkovému vytváření obrázků pro stav svalů, vnitřních orgánů a krevních cév v lidském těle, jakož i pro stav Plod během těhotenství.
Od 40. let 20. století je ultrazvukový převodník zabudován do zkušebního zařízení pro detekci chyb v řadě aplikací souvisejících se sonarem. Mohou být použity k nalezení jemných trhlin, dutin nebo porézních profilů v betonových a stavebních základech, poškozených nebo rozbitých kovových svarech a vad v jiných materiálech, jako jsou plasty, keramika a kompozity. Zařízení lze použít mnoha různými způsoby, protože zvukové vlny, které vysílají, jsou ovlivňovány jakýmkoli médiem, ať už kapalným, pevným nebo plynným. V detektoru pro měření stavu plynu je však mezi plynem a ultrazvukovým měničem obvykle uspořádán prostřední gel, protože zvukové vlny jsou jinak špatně vedeny a zaznamenávány v plynném médiu.
Oblast detekce poruch pro ultrazvukovou technologii je rozdělena do pěti různých typů provedení měničů: kontakt, úhlový paprsek, zpožďovací vedení, ponor a dvouprvkové snímače. Kontaktní převodníky musí být v těsném kontaktu s tím, co měří, např. B. nálezce hřebců ve stavebnictví, s dřevěnými trámy za zdmi. Ponorný převodník je vodotěsný a zapuštěn do toku kapaliny. K měření svarů a při vysokých teplotách se používají jak úhlové paprsky, tak i tvary retardačních čar ultrazvukového převodníku. Převodník s dvěma prvky je vysílačem i přijímačem pro nepřetržité monitorování drsných nebo potenciálně vadných povrchů.