Ultrasonik diapazonni o'lchagichning asosiy tamoyillari
1. Ultrasonik generator
Ultrasonik to'lqinlarni o'rganish va ulardan foydalanish uchun ko'plab ultratovush generatorlari ishlab chiqilgan va ishlab chiqarilgan. Umuman olganda, ultratovush generatorlarini ikki toifaga bo'lish mumkin: biri elektr vositalar yordamida ultratovush to'lqinlarini yaratish, ikkinchisi esa mexanik vositalar yordamida ultratovush to'lqinlarini yaratishdir. Elektr usullariga piezoelektrik, magnitostriktiv va elektr turlari kiradi; mexanik usullar garnizon naylari, suyuqlik hushtaklari va havo oqimi hushtaklarini o'z ichiga oladi. Ular ishlab chiqaradigan ultratovush to'lqinlari chastota, quvvat va tovush xususiyatlarida farqlanadi va shuning uchun turli xil foydalanishga ega. Eng ko'p ishlatiladigan piezoelektrik ultratovush generatoridir.
2. Pyezoelektrik ultratovush generatorining ishlash printsipi
Piezoelektrik ultratovush generatorlari ishlash uchun piezoelektrik kristallarning rezonansidan foydalanadi. Ultrasonik generatorning ichki tuzilishi 1-rasmda ko'rsatilgan. U ikkita piezoelektrik gofret va rezonans plitasiga ega. Chastotasi piezoelektrik chipning tabiiy tebranish chastotasiga teng bo'lgan ikkita qutbga impuls signali qo'llanilganda, piezoelektrik chip rezonanslashadi va rezonans plitasini tebranish uchun harakatga keltiradi va shu bilan ultratovush to'lqinlarini hosil qiladi. Aksincha, ikkita elektrod o'rtasida kuchlanish qo'llanilmasa, rezonans plitasi ultratovush to'lqinlarini qabul qilganda, u tebranish uchun piezoelektrik chipni bosib, mexanik energiyani elektr signallariga aylantiradi va keyin u ultratovushli qabul qiluvchiga aylanadi.
3. Ultrasonik diapazonni o'lchagichning asosiy printsipi
Ultrasonik transmitter ultratovush to'lqinlarini ma'lum bir yo'nalishda chiqaradi va emissiya vaqti bilan bir vaqtda vaqtni boshlaydi. Ultrasonik to'lqinlar havoda tarqaladi va yo'lda to'siqlarga duch kelganda darhol qaytib keladi va ultratovush qabul qilgich aks ettirilgan to'lqinlarni qabul qilgandan so'ng darhol vaqtni to'xtatadi. Havoda ultratovush to'lqinlarining tarqalish tezligi 340 m / s ni tashkil qiladi. Taymer tomonidan qayd etilgan t vaqtiga ko'ra, emissiya nuqtasi va to'siq orasidagi masofa (lar) ni hisoblash mumkin, ya'ni: s=340t/2. Bu vaqt farqini aniqlash usuli deb ataladi.
Ultrasonik masofani o'lchash printsipi ultratovush to'lqinlarining havodagi ma'lum tarqalish tezligidan tovush to'lqinlarining to'siqlarga duch kelishi va ular chiqarilgandan keyin orqaga qaytish vaqtini o'lchash va emissiya nuqtasidan haqiqiy masofani hisoblash uchun foydalanishdan iborat. emissiya va qabul qilish o'rtasidagi vaqt farqiga asoslangan to'siqga. Ko'rinib turibdiki, ultratovush diapazoni printsipi radar bilan bir xil.
Diapazon formulasi quyidagicha ifodalanadi: L=C×T
Formulada L - o'lchangan masofa uzunligi; C - ultratovush to'lqinlarining havoda tarqalish tezligi; T - o'lchangan masofaning tarqalishining vaqt farqi (T - uzatishdan qabul qilishgacha bo'lgan vaqt qiymatining yarmi).
Ultrasonik diapazon asosan teskari eslatmalarni, qurilish maydonchalarini, sanoat maydonchalarini va hokazolarni masofani o'lchash uchun ishlatiladi. Garchi joriy diapazon 100 metrga yetishi mumkin bo'lsa-da, o'lchov aniqligi faqat santimetrga yetishi mumkin.
Ultrasonik to'lqinlarning oson yo'nalishli emissiyasi, yaxshi yo'nalish, intensivlikni oson nazorat qilish va o'lchangan ob'ekt bilan bevosita aloqa qilmaslik afzalliklari tufayli suyuqlik balandligini o'lchash uchun ideal vositadir. Suyuqlik darajasini aniq o'lchashda millimetr darajasidagi o'lchov aniqligiga erishish kerak, ammo hozirgi vaqtda mahalliy ultratovush diapazonidagi ASIClar faqat santimetr darajasidagi o'lchov aniqligiga ega. Ultrasonik diapazondagi xatolar sabablarini tahlil qilish, o'lchash vaqti farqini mikrosoniya darajasiga yaxshilash va tovush to'lqinining tarqalish tezligini qoplash uchun LM92 harorat sensori yordamida biz ishlab chiqqan yuqori aniqlikdagi ultratovush diapazoni millimetr darajasidagi o'lchov aniqligiga erishish mumkin.
