Cos'è un trasduttore ad ultrasuoni?
Un trasduttore ad ultrasuoni è un componente elettrico che converte onde sonore ad ultrasuoni oltre la gamma di udienza umana in segnali elettrici a corrente alternata (AC) o corrente (DC) che vengono quindi trasmessi o registrati. Di solito tali dispositivi sono costruiti su cristalli che dimostrano un effetto piezoelettrico, che conduce corrente elettrica in risposta a sollecitazioni meccaniche o vibrazioni. I cristalli hanno un'output direttamente proporzionale alla resistenza dell'onda sonora di input o dello stress, e questo li rende utili dispositivi di misurazione come trasduttore ad ultrasuoni.
Applicazioni per l'elettronica a base di trasduttore ad ultrasuoni includeva l'uso nei primi controlli telecomandati televisivi come dispositivi di segnale e, a partire dal 2011, in anemometri utilizzati dalle stazioni meteorologiche per monitorare la piattaforma eolica e la velocità. Sono utilizzati in applicazioni industriali per monitorare il livello di fluido in un serbatoio e nelle automobili moderne a partire dal 2011 per i sensori di posizione eco per indicare gli oggetti nelle immediate vicinanze del percorso diUn veicolo che sta eseguendo il backup o che tira in un garage. Poiché un trasduttore ad ultrasuoni può anche svolgere il ruolo di un trasmettitore ad ultrasuoni attraverso la potenza elettrica di ingresso, in molti casi offrono la capacità di un tipo primitivo di sonar. Le onde sonore possono essere riflesse da una superficie e la distanza da quella superficie misurata dal tempo e dalla frequenza dell'onda che rimbalza indietro.
I dispositivi elettrici che convertono una forma di energia in un'altra, come i sensori ad ultrasuoni, hanno spesso applicazioni diffuse in elettronica e industria. Ora esistono molti usi diversi per il trasduttore ad ultrasuoni, anche nei controlli ambientali per gli edifici, come negli umidificatori in cui vaporizzano la superficie dell'acqua e negli allarmi da ladri per rilevare oggetti che si muovono all'interno di un percorso altrimenti chiaro. L'ecografia si basa anche sul principio di un trasduttore ad ultrasuoni in medicina, dove onde sonore di 1a 30 megahertz sono impiegati per generare remoto immagini per lo stato dei muscoli, degli organi interni e dei vasi sanguigni nel corpo umano, nonché lo stato di un feto durante la gravidanza.
Dall'era degli anni '40, il trasduttore ad ultrasuoni è stato incorporato nelle apparecchiature di test per rilevare i difetti in una serie di applicazioni relative al sonar. Possono essere usati per trovare fesse crepe, vuoti o sezioni porose in fondazioni in cemento e edificio, saldature in metallo danneggiate o fratturate e difetti in altri materiali come plastica, ceramica e compositi. I dispositivi sono versatili perché le onde sonore che emettono saranno interessate da qualsiasi mezzo, liquido, solido o gas. Con un rivelatore utilizzato per misurare lo stato del gas, tuttavia, un gel intermedio viene generalmente posto tra il gas e il trasduttore ad ultrasuoni, poiché le onde sonore sono altrimenti scarsamente condotte e registrate in un mezzo di gas.
Il campo del rilevamento dei difetti per la tecnologia ad ultrasuoni è suddiviso in cinque diverseTipi di disegni del trasduttore: contatto, fascio d'angolo, linea di ritardo, immersione e trasduttori a doppio elemento. I trasduttori di contatto devono avere una stretta vicinanza di contatto con ciò che stanno misurando, come un cercatore di studi nel commercio dell'edificio utilizzato per rilevare raggi di legno dietro le pareti. Un trasduttore di immersione è impermeabile e posto in un flusso di fluido. Sia il raggio angolare che le forme della linea di ritardo di un trasduttore ad ultrasuoni vengono utilizzate per misurare le saldature e in condizioni di alte temperature. Il trasduttore a doppio elemento è contemporaneamente un trasmettitore e ricevitore per il monitoraggio continuo di superfici ruvide o potenzialmente imperfette.