Hvad er en ultralydstransducer?
En ultrasonisk transducer er en elektrisk komponent, der konverterer ultralyds lydbølger ud over området for menneskelig hørelse til vekselstrøm (vekselstrøm) eller jævnstrøm (DC) elektriske signaler, der derefter transmitteres eller optages. Normalt er sådanne anordninger bygget på krystaller, der demonstrerer en piezoelektrisk effekt, som leder elektrisk strøm som reaktion på mekanisk belastning eller vibrationer. Krystallerne har direkte proportional udgang til styrken af input-lydbølgen eller -spændingen, og dette gør dem til nyttige måleinstrumenter som en ultralydstransducer.
Anvendelser til ultralyds-transducerbaseret elektronik omfattede brug i tidlige fjernsyns fjernbetjeninger som signalanordninger og fra 2011 i anemometre, der blev brugt af vejrstationer til at overvåge vindforløb og hastighed. De bruges i industrielle applikationer til at overvåge væskestanden i en tank og i moderne biler fra og med 2011 til ekko-placeringssensorer for at indikere genstande i nærheden af stien til et køretøj, der bakker op eller trækker ind i en garage . Da en ultrasonisk transducer også kan spille rollen som en ultralydssender gennem elektrisk input, tilbyder de muligheden for en primitiv ekkolodstype i mange tilfælde. Lydbølger kan reflekteres fra en overflade og afstanden til denne overflade målt ved tid og frekvens for den bølge, der springer tilbage.
Elektriske enheder, der konverterer en form for energi til en anden, som ultrasoniske sensorer, har ofte udbredte applikationer inden for elektronik og industri. Der findes nu mange forskellige anvendelser til ultralydsgivere, herunder i miljøkontroller for bygninger, f.eks. I luftfugtere, hvor de fordamper vandets overflade og i indbrudsalarmer for at opdage genstande, der bevæger sig i en ellers klar sti. Ultrasonografi er også afhængig af princippet om en ultrasonisk transducer inden for medicin, hvor der anvendes lydbølger på 1 til 30 megahertz til fjernt at generere billedmateriale til tilstanden af muskler, indre organer og blodkar i den menneskelige krop, såvel som tilstanden af et foster under graviditet.
Siden æra af 1940'erne er den ultralyds transducer blevet indarbejdet i testudstyr til at opdage fejl i en række ekkolodrelaterede applikationer. De kan bruges til at finde fine revner, hulrum eller porøse sektioner i beton- og bygningsfundamenter, beskadigede eller brudte metal svejsninger og mangler i andre materialer såsom plast, keramik og kompositter. Enhederne er alsidige, fordi lydbølgerne, de udsender, påvirkes af ethvert medium, uanset om det er flydende, fast stof eller gas. Med en detektor, der bruges til at måle gasstatus, anbringes der imidlertid en mellemgel mellem gassen og ultralydstransduceren, da lydbølger ellers dårligt ledes og registreres i et gasmedium.
Feltdetektering inden for ultralydteknologi er opdelt i fem forskellige typer transducerkonstruktioner: kontakt, vinkelstråle, forsinkelseslinje, nedsænkning og dobbeltelement transducere. Kontaktransducere skal være i tæt kontakt med det, de måler, som f.eks. En stifsøger i bygningsindustrien, der bruges til at registrere trækbjælker bag vægge. En nedsænkningstransducer er vandtæt og placeres i en væskestrøm. Både vinkelstråle- og forsinkelseslinjeformer af en ultralydstransducer bruges til at måle svejsninger og under høje temperaturer. Transduktoren med dobbelt element er samtidig en sender og modtager til kontinuerlig overvågning af ru eller potentielt defekte overflader.