Ultraheli andur

V: Ultraheli ühe-lehe ja kahe-lehe andurid on sageli kasutatav ultrahelimõõtmistehnoloogia. Ühe-lehe ja kahe-lehe andurite erinevus seisneb selles, kuidas ultrahelilained levimise ajal peegelduvad. Ühe-lehe anduritel on ainult üks kristall, mis saadab pärast objekti tuvastamist helilaineid ja jälgib selle peegeldunud signaali; samas kui kahe-lehe anduritel on kaks kristalli, üks helilainete saatmiseks ja teine ​​peegeldunud signaalide vastuvõtmiseks. Ultraheli ühe-lehe ja kahe{10} lehe andurite tööpõhimõte põhineb heli kiirusel ja helilainete peegeldumisel. Objektile ultrahelilaineid kiirgades ja peegeldunud signaalide ajavahet mõõtes arvutatakse objekti ja anduri vaheline kaugus. Objekti ja anduri vaheline kaugus määratakse helilaine levimisaja arvutamise teel, saavutades sellega kontaktivaba objekti tuvastamise.

V: Ühe- ja kahelehelisi{0}}- ja kahelehelisi andureid

V: Ultraheliandurite eelised hõlmavad järgmist:

1. Objekti värv ega läbipaistvus ei mõjuta äratundmisvõimet: ultraheliandurid tuvastavad objekte helilainete peegelduse kaudu, seega ei mõjuta objektide värvus ega läbipaistvus nende näitu.

2. Kasutatav pimedas: erinevalt valgusele või nägemisele tuginevatest lähedusanduritest suudavad ultraheliandurid pimedas keskkonnas siiski tõhusalt tuvastada.

3. Tugev häiretevastane-võime: tolm, mustus või kõrge õhuniiskusega keskkond ei mõjuta ultraheliandureid kergesti, eriti äärmuslikes tingimustes, ning need võivad anda täpsemaid näitu kui paljud teised andurid.

4. Rakendustes demonstreeritud suur täpsus: Ultraheli andurid võimaldavad paralleelsete pindade paksuse või kauguse mõõtmisel suurt mõõtmistäpsust.

5. Tugev läbitung: Ultraheliandurid on kõrge tundlikkuse ja läbitungimisvõimega ning suudavad tuvastada väliseid objekte, isegi sügavaid objekte.

6. Tugev keskkonnamõjudele vastupanuvõime: Ultraheliandurid võivad töötada stabiilselt mis tahes valgustingimustes, olgu see siis siseruumides, väljas või keerukates valgustuskeskkondades. Need on võimelised tuvastama mitte-kontakti valgust, suitsu, tolmu, värve ja materjale, seega on ultraheliandurid mõnes rakenduses tõhusamad kui infrapunaandurid, mida võivad mõjutada suits või mustad ained.

7. Lai kasutusala: ultraheliandureid saab kasutada mitmesugustes rakendustes, nagu veetaseme tuvastamine, mehitamata õhusõidukite rakendused, automaatsed takistuste vältimise rakendused, kauguse tuvastamine jne.

8. Multifunktsionaalsus: ultraheliandureid saab kasutada kohaloleku tuvastamiseks, taseme tuvastamiseks, asukoha tuvastamiseks, kauguse tuvastamiseks jne, mis vastavad enamiku mittekontaktide tuvastamise vajadustele.

Ultraheliandurite piirangud on järgmised:

1. Ei saa töötada vaakumis: Ultrahelilaineid ei saa kasutada vaakumis, kuna nende levimiseks on vaja õhku.

2. Ei sobi veealusteks rakendusteks: Vesi neelab helilaineid, mõjutades andurite tuvastamisvõimet.

3. Pehmed materjalid mõjutavad tuvastamise täpsust: kui objekti pind on kaetud väga pehmete materjalidega, võib see neelata rohkem helilaineid, muutes anduril sihtmärgi tuvastamise keeruliseks.

4. Temperatuurimuutused mõjutavad täpsust: temperatuurimuutused võivad mõjutada ultraheliandurite täpsust. Kuigi kaasaegsed andurid pakuvad temperatuuri kompenseerimise funktsioone, mida saab temperatuuri ja pinge muutuste põhjal kalibreerida, võivad need siiski mõjuda.

5. Väikesi objekte on raske tuvastada: kui objekt on liiga väike, ei pruugi see peegeldada piisavalt helilaineid, et andurid neid tuvastada.

6. Konkreetseid kujundeid on raske tuvastada: teatud objektide kuju või asukoht võib põhjustada helilainete peegelduste andurilt kõrvalekaldumist.

V: Ultraheliandurite funktsioon on vedeliku taseme, läbipaistvate objektide ja materjalide tuvastamine. Ultraheliandurid suudavad kontrollida pinget ja mõõta vahemaad, mida kasutatakse peamiselt pakendamise, pudelite valmistamise, materjalide käitlemise, söekontrolli, plasti töötlemise ja autotööstuse seadmete transpordis. Ultraheliandureid saab kasutada protsessi jälgimiseks, et parandada toote kvaliteeti, tuvastada defekte, määrata olemasolu või puudumist ja muid aspekte.

V: Paigaldamise osas tuleks eelkõige tagada anduri paigaldusasendi täpsus. Seda tuleks hoida paberi ülekandeteega risti, et ultrahelilaine saaks paberile vertikaalselt projitseerida ja saada kõige täpsem peegeldussignaal. Samuti tuleb paigalduskõrgust reguleerida rangelt vastavalt seadme juhendile. Paberile liiga lähedal või liiga kaugel asumine võib mõjutada tuvastamise täpsust. Näiteks võib liiga lähedal viibimine põhjustada peegeldunud laine liiga tugeva ja küllastunud, samas kui liiga kaugel olles võib peegeldunud laine olla liiga nõrk, et seda tõhusalt tuvastada. Kasutamise ajal tuleb anduri edastavat ja vastuvõtvat otsa regulaarselt puhastada, et vältida tolmu, paberijääkide ja muude saasteainete kogunemist ning mõjutada ultrahelilainete edastamist ja vastuvõtmist. Samal ajal pöörake tähelepanu töökeskkonna temperatuurile ja niiskusele, sest äärmuslikud temperatuuri- ja niiskustingimused võivad muuta ultrahelilainete levimisomadusi, mõjutades seeläbi tuvastamise usaldusväärsust. Näiteks niiskes keskkonnas võib veeaur häirida ultraheli levikut ja põhjustada väärarvamusi.

V: Üldiselt on kvaliteetsetel-kvaliteetsetel ühe-- ja kaheleheliste{2}}lehtedega ultrahelianduritel väga kõrge tuvastamise täpsus ning ühe-lehe ja kahe-lehe paberi õige tuvastamise määr võib ulatuda üle 99%. Selle täpsus sõltub peamiselt anduri riistvara jõudlusest, nagu edastavate ja vastuvõtvate elementide tundlikkus, signaalitöötlusahela täpsus jne. Samal ajal on see seotud ka selliste teguritega nagu paberi materjal ja paksus. Ühtse paksuse ja stabiilse materjaliga paberi puhul suudab andur saavutada ülikõrge tuvastamise täpsuse. Mõnede erimaterjalide (nt kattekihi või ebaühtlase tekstuuriga paber) puhul võib täpsus siiski veidi mõjuda, kuid parameetrite sobiva reguleerimise ja kalibreerimisega saab siiski tagada kõrge tuvastamise täpsuse. Näiteks sellistes valdkondades nagu pangatähtede trükkimine, mis nõuavad ühe ja kahe paberilehe tuvastamisel ülikõrget täpsust, suudavad ühe- ja kahelehelised ultraheliandurid pärast peent silumist täielikult täita tootmisnõudeid ja tagada tõhusalt toote kvaliteedi.

V: Üheleheliste{0}}- ja kaheleheliste{1}}ultraheliandurite kasutusiga sõltub paljudest teguritest ja nende kasutusiga on üldiselt 3–10 aastat.

1. Komponentide sisemised kvaliteeditegurid Anduri põhikomponentide, nagu ultrahelisaatjad ja vastuvõtjad, kvaliteet on võtmetähtsusega. Kvaliteetsest-piesoelektrilisest keraamikast ja muudest materjalidest edastavaid ja vastuvõtvaid komponente saab tavalistes kasutustingimustes kasutada pikka aega. Näiteks mõned andurid, mis kasutavad kõrge-puhtusastmega piesoelektrilisi materjale ja läbivad peeneid tootmisprotsesse, suudavad säilitada oma sisemiste komponentide stabiilse jõudluse pikka aega ja nende kasutusiga võib ulatuda 8-10 aastani. Signaalitöötlusahela kvaliteet mõjutab ka kasutusiga. Kui vooluahela konstruktsioon on mõistlik ja kasutatakse kvaliteetseid{19}}elektroonilisi komponente, nagu vastupidavad kondensaatorid, takistid ja integraallülituse kiibid, võib see vähendada elektroonikakomponentide vananemisest põhjustatud tõrkeid ja pikendada anduri üldist eluiga. 2. Keskkonnategurid Töökeskkonna temperatuur mõjutab anduri eluiga märkimisväärselt. Sobivas temperatuurivahemikus, näiteks 0-40 kraadi Celsiuse järgi, on anduri sisemiste komponentide jõudlus suhteliselt stabiilne. Kui see on aga pikka aega kõrge temperatuuriga keskkonnas (näiteks üle 60 kraadi Celsiuse järgi), võib see kiirendada komponentide, eriti plastkorpuste ja elektroonikakomponentide vananemist. Kõrge temperatuur võib põhjustada korpuse deformeerumist, vooluahela jooteühenduste lõdvenemist ja mõjutada ultrahelikomponentide jõudlust, lühendades anduri eluiga 3-5 aastani või isegi lühemaks. Samuti on oluline tegur niiskus. Kõrge õhuniiskusega keskkond võib põhjustada niiskust anduri sees, põhjustades lühiseid või korrosiooni. Niiskes keskkonnas, kui puuduvad head vee- ja niiskuskindlad meetmed, võib anduri eluiga oluliselt väheneda. Ka keskkonnas leiduv tolm ja lisandid ei soodusta anduri pikaajalist kasutamist. Ultrahelisaatja ja -vastuvõtja pinnale võib koguneda tolm, mis mõjutab ultraheli edastamise ja vastuvõtu tõhusust. Pikaajaline kogunemine võib kahjustada komponendi pinda, vähendada anduri jõudlust ja seega lühendada kasutusiga.

3. Kasutamise sagedus- ja intensiivsustegurid Kõrge kasutussagedus kiirendab anduri kulumist. Kui andurit on vaja pidevalt testida, näiteks kiirel-paberitootmisliinil, kus sekundis tehakse mitu testi, kuluvad sisemised komponendid kiiremini kui madala-sagedusliku kasutamise korral. Andurit võib kahjustada ka suur mehaaniline löök või vibratsioon. Sage mehaaniline liikumine paigalduskoha lähedal või löök seadme transportimise ajal võib põhjustada anduri sisemiste komponentide nihkumist või kahjustumist, lühendades seeläbi selle kasutusiga.

V: Kui kasutate ühe-lehe ja kahe-lehega ultraheliandureid, peavad kliendid tagama, et kahe sondi nurgad oleksid paigaldamise ajal joondatud ja et kahe sondi nurka ei saaks nihutada, et tagada vertikaalse edastamise ja vastuvõtu võrdne suhe edastamise ja vastuvõtu ajal.

V: Ultraheli kaheleheanduri saab paigaldada paberiga risti. Tavalise paberi ja kile tuvastamisel ei mõjuta paberi kõikumine süsteemi tööd. Õhukeste metalllehtede ja paksemate plastkilede (nt krediitkaardid) puhul on soovitatav süsteem paigaldada 27 kraadise kaldega. Eritüüpi paksema paberi puhul tuleks süsteem paigaldada 27-30 kraadise kaldega.

V: Kõrgsageduslik-ultraheli saatja kiirgab lehe põhjast ultrahelikiire. Helilaine paneb lehe vibreerima, mis omakorda tekitab väga väikese helilaine teisel pool lina. Selle väikese helilaine võtab vastu ultraheli vastuvõtja. Kui on kaks lehte, üks teise peal, muutub signaal veelgi nõrgemaks ja põhimõtteliselt ei jõua vastuvõtjani.