مبدل های اولتراسونیک

مبدل های اولتراسونیک امواج را برای بسیاری از انواع سنجش ارسال و دریافت می کنند. آنها انرژی را به امواج صوتی با فرکانس بالا در محدوده اولتراسونیک تبدیل می کنند. سپس این امواج صوتی روی یک هدف متمرکز می‌شوند و پژواک توسط حسگرها خوانده می‌شود تا متغیر خاصی مانند فاصله، نزدیکی، سرعت یا سطح را در برنامه‌هایی مانند ارزیابی غیرمخرب، تشخیص شکست وب، شمارش، برنامه‌های امنیتی، و برش و جوشکاری تعیین کند. . مبدل‌های اولتراسونیک معمولاً در فرکانس تشدید خود با گزینه‌های مختلف ساختمانی، الگوهای پرتو و سطوح توان کار می‌کنند.

نمایش تمام سازندگان مبدل التراسونیک

مشخصات مبدل اولتراسونیک

مبدل های اولتراسونیک دارای مشخصات بسیار مهمی هستند. فرکانس ارسال، محدوده فرکانس قابل استفاده دستگاه است. پهنای باند تفاوت بین محدودیت های فرکانس عملیاتی پایین و بالا است. توان سیگنال نامی موجود از مبدل یکی دیگر از مشخصات مهم است. حساسیت انتقال نسبت فشار صوتی تولید شده به ولتاژ ورودی است. حساسیت دریافتی نسبت ولتاژ خروجی تولید شده به فشار صوتی حس شده است. زاویه پرتو مجموع زاویه شامل پرتو اولتراسونیک است. به طور کلی، یک مبدل اولتراسونیک با فرکانس بالا یک پرتو باریک و یک مبدل فرکانس پایین تر یک پرتو گسترده تر تولید می کند. زاویه پرتو را می توان تا حدودی تحت تأثیر ساختار محفظه مبدل قرار داد.

انواع مبدل التراسونیک

مبدل های اولتراسونیک پرتو زاویه ای شامل بلوک های زاویه ای شفاف نصب شده است. اغلب برای بازرسی جوش و تشخیص عیب استفاده می شود. آنها معمولاً از امواج برشی شکسته برای تشخیص عیوب در عمق نواحی جوش داده شده استفاده می کنند. مبدل‌های مافوق صوت (TOFD) با یک گوه استفاده می‌شوند و یک موج طولی بسیار میرایی برای تولید امواج جانبی برای تشخیص و اندازه‌گیری ترک منتشر می‌کنند. یک تصویر TOFD با استفاده از چهار نوع موج اولتراسونیک مختلف ساخته می‌شود: (1) موج طولی، (2) موج جانبی روی سطح بین گیرنده و فرستنده، (3) موج طولی منعکس شده و (4) موج برشی ایجاد شده در ترک‌ها، عیوب. یا ناپیوستگی ها

پروب های چرخ یا پروب های نورد آزمایش پیوسته کوپلنت خشک دارای تماس و چرخش در سراسر سطح هستند که باید ارزیابی شوند. در اصل، غلتک‌ها یا چرخ‌های کوپلنت خشک، تایرهای لاستیکی پر از روغن بودند که حاوی یک مبدل اولتراسونیک غوطه‌وری بودند. پروب های چرخ فعلی از چندین مبدل اولتراسونیک در استاتور یا محور استفاده می کنند. کاربردها شامل تشخیص عیب و اندازه گیری ضخامت است.

مبدل های صوتی الکترومغناطیسی (EMAT) از یک اثر جریان گردابی یا مغناطیسی محدود کننده برای ارسال و دریافت سیگنال های اولتراسونیک استفاده می کنند. EMAT دارای چندین مزیت نسبت به مبدل های اولتراسونیک معمولی مانند عدم نیاز به کوپلنت است. قابل استفاده بر روی نمونه با مقیاس، پوشش یا لایه های اکسید سنگین؛ عملکرد در دماهای بالا؛ و قابل استفاده در تماس یا در فاصله کمی از سطح. و حتی لوله های با قطر کم نیز قابل بررسی هستند. ویژگی های غیر تماسی و بدون کوپلنت اجازه می دهد تا مواد متحرک در طول پردازش تولید بازرسی شوند.

مبدل های اولتراسونیک Delay line همه کاره هستند، اغلب با گزینه های سر قابل تعویض مانند ممبران و کلاه های پوشیدنی. آنها برای اندازه گیری یا تشخیص عیوب مانند لایه برداری در مواد نازک استفاده می شوند. مبدل های موج برشی بدون استفاده از گوه پرتو زاویه ای، امواج برشی را به مواد وارد می کنند. نسبت اجزای موج برشی به اجزای طولی می تواند از 30 دسی بل تجاوز کند. مبدل ها و محفظه های سبک پزشکی برای کاربردهای پزشکی خاص طراحی شده اند.

ویژگی های مبدل های اولتراسونیک

مبدل های اولتراسونیک در سبک های مختلف برای کاربردهای مختلف عرضه می شوند. مبدل های همه منظوره ساده، از جمله مبدل های هوا، بدون ویژگی های تخصصی در دسترس هستند. سبک های تخصصی تر نیز رایج هستند، مانند مبدل های تماسی برای قرار دادن مستقیم روی سطح مورد اندازه گیری. مبدل های دو عنصری دارای دو عنصر در محفظه مبدل هستند و به فرستنده و گیرنده اجازه می دهند به طور مستقل کار کنند. عناصر به سمت یکدیگر زاویه دارند تا یک مسیر بازتابی ارسال/دریافت ایجاد کنند. مبدل اولتراسونیک پرتو زاویه ای شامل یک بلوک زاویه شفاف نصب شده است و اغلب برای بازرسی جوش و تشخیص عیب استفاده می شود. معمولاً از امواج برشی شکسته برای تشخیص عیوب در عمق نواحی جوش داده شده استفاده می کند. مبدل های مافوق صوت غوطه ور به گونه ای طراحی شده اند که به طور کامل در یک محیط مایع، اغلب آب شیرین غوطه ور شوند. سبک عنصر محافظت شده دارای عنصر مبدل برای استفاده در سطوح ناهموار محافظت شده است.

ویژگی های رایج موجود، پیکربندی آرایه مبدل اولتراسونیک برای اتصال بیش از یک مبدل به صورت سری یا موازی است. مدار جبران دما که حساسیت ها را با تغییر دمای محیط جبران می کند. و خروجی آنالوگ اختیاری اکثر مبدل ها ولتاژ آنالوگ خروجی می دهند، اما ممکن است شرایطی برای خروجی حلقه جریان و غیره داشته باشند.

منبع

globalspec