ما هو جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية
نشرت: 2023-01-03ما هو جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية؟ مبادئ وتطبيقات أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية في الممارسة
شارك كل المعرفة المتعلقة بأجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية بحيث يمكنك تصور نظرة عامة على أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية المطبقة في الصناعة والحياة الحقيقية.
على سبيل المثال ، يتم استخدام مستشعر الموجات فوق الصوتية لقياس مستوى السائل لمعرفة ما إذا كان السائل ممتلئًا تقريبًا أم لا
الأكثر فارغة هل يوجد إمدادات كافية لخط الإنتاج؟
أو تطبيق مستشعرات القرب بالموجات فوق الصوتية لفحص الأشياء على خطوط الإنتاج مثل نسيان وضع الطوابع ؛ الملصقات ، أو المنتجات غير المعبأة جيدًا ، أو الأخطاء .......
لماذا يستخدم الناس أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية كثيرًا وأهمية استخدام الموجات فوق الصوتية في الثورة الصناعية اليوم!
على سبيل المثال ، في الطب ، يستخدم الناس الموجات فوق الصوتية للكشف عن أمراض مثل حصوات الكلى ، وفحص نمو الجنين في دورات ، وما إلى ذلك.
ما هو جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية؟
المستشعر بالموجات فوق الصوتية باللغة الإنجليزية ، المسمى بالمستشعر بالموجات فوق الصوتية ، هو نوع من أجهزة الاستشعار التي تصدر موجات صوتية تنقل العديد من البيئات المختلفة مثل قياس مستوى السائل ، وقياس تدفق المياه العادمة ، والموجات فوق الصوتية للجنين ، والموجات فوق الصوتية للكلى ...
بجانب؛ الموجات فوق الصوتية هي أيضًا جهاز إلكتروني يقيس المسافات القصيرة ، لذلك يُعرف أيضًا باسم مستشعر القرب بالموجات فوق الصوتية لاكتشاف العوائق وفقًا لتقنيات معينة.
لمعرفة المزيد عن هيكل ومبدأ جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية ، ما هو؟ يجب أن تلقي نظرة على تشكيل الطول الموجي
ما هي الموجات فوق الصوتية؟
في الواقع حول تعلم المصطلحات
بالنسبة إلى الموجات فوق الصوتية الإنجليزية ، يتصل الناس بالموجات فوق الصوتية
والموجات فوق الصوتية تسمى الموجات فوق الصوتية
بالنسبة للتعريف:
الموجات فوق الصوتية هي نوع من الموجات غير المرئية ويمكن أن تنتقل في أي وسيط بتردد فوق صوتي معين. خصوصاً؛ لا يمكننا سماع هذا النوع من الموجات الصوتية على الإطلاق إذا كان التردد أقل من 16 كيلو هرتز ، ولكن يجب علينا مراقبة جميع أجهزة القياس.
على سبيل المثال: الموجات فوق الصوتية المنبعثة من الخفافيش ، والموجات فوق الصوتية التي تنتقل إلى سطح الماء ، والتي تنتقل إلى جسم الإنسان ، والموجات فوق الصوتية للحيتان ، وما إلى ذلك ، وكلها لها ترددات إرسال مختلفة.
نوع من الموجات الصوتية التي تتلقاها الأذن البشرية هو التردد الذي يتراوح تردده من 20 هرتز إلى 20 كيلو هرتز.
على سبيل المثال:
كنت جالسًا في المنزل ورأيت سيارة تمر. في هذا الوقت ، الصوت القادم من السيارة هو الموجة الصوتية التي تنتقل إلى أذني
للموجات فوق الصوتية التي لا يمكن أن تسمعها أذن الإنسان ولكن يمكن أن تسمعها الحيوانات وتعكسها
سرعة الموجة الصوتية
السؤال المطروح: في وسط معدني صلب - هواء - سائل ، ما هو أسرع وسيط انتشار؟
أؤكد لكم شيئًا واحدًا: عندما تنتقل الموجات الصوتية في سوائل معدنية وجوامد ، تكون سرعة الانتشار دائمًا أسرع بكثير من الهواء.
السبب: بالنسبة للوسائط السائلة أو المعدنية ، ترتبط العناصر ببعضها بإحكام لزيادة سرعة انتقال الموجات فوق الصوتية
الموجات فوق الصوتية تسافر في الفراغ؟
عند الحديث عن الموجات فوق الصوتية ، فهي متنوعة جدًا من حيث خطوط النقل. لكن؛ من حيث الاتجاه ، فإن هذا النوع من الموجات يسير في اتجاهين فقط:
البث في الاتجاه العموديالحركة في الاتجاه الأفقي السؤال المطروح: هل يمكن للموجات فوق الصوتية أن تنتشر في الفراغ؟
هناك كثير من الناس مرتبكون في هذا الموضوع!
وأؤكد لكم:
الموجات فوق الصوتية مؤكد 100٪ أنها لن تنتشر في الفراغ لأن بيئة الفراغ هي بيئة نقية حيث لا تحدث حركة لجزيئات المادة.
ولكن بينما يتم نقل الصوت دائمًا من جزيء إلى آخر (يسمى التوصيل الصوتي) ، يتعلق الأمر بالموجات الصوتية. أما مشكلة الحساس الذي يصدر هذا النوع من الموجات فهي عملية تطور تقني
بناء جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية
يتكون جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية من ثلاثة مكونات رئيسية:
- رأس الاستشعار
- جزء التوصيل الملولب ومكان مفتاح الربط لإصلاح الجهاز
- استقبال وبث إشارة
يبلغ قطر رأس المستشعر بالموجات فوق الصوتية 71 مم وارتفاعه 62 مم ، حيث:
الجزء الذي يحتوي على لوحة الدائرة وغطاء جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية مصمم بسبيكة ألمنيوم مع طلاء مسحوق متكامل
يوجد داخل لوحة الدائرة مخطط الدائرة + قطبان موجبان وسالبان هما خرج إشارة الإخراج من المستشعر
زجاج الشاشة مصمم من بلاستيك البولي كربونات
تصميم الجسم + جهاز الإرسال والاستقبال بلاستيك PP
تم دمج المنطقة التي تحول إشارة الموجة المرسلة إلى إشارة تناظرية أو إشارة rs485 لجهاز الاستشعار فوق الصوتي مع طبقة بلاستيكية PVDF.
بالنسبة لنوع مقياس مستوى الموجات فوق الصوتية المزود بكابل توصيل مدمج ، فقد تم تصميم جزء الكابل من البلاستيك PA.
هذه هي المكونات الأساسية التي تشكل هيكل مستشعر مستوى الماء بالموجات فوق الصوتية. بجانب؛ بالنسبة لوسط القياس الحمضي والكيميائي ، يتم استبدال الطبقة البلاستيكية PP للجسم بـ ptfe. بلاستيك
مبدأ عمل جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية
أما الموجات الصوتية من الحيوانات فهي تعمل على مبدأ قياس التداخل
على سبيل المثال:
سيصدر الخفاش موجات صوتية لاستشعار الموجات الصوتية المنبعثة من نحلة ، على سبيل المثال. من استشعار الموجات الصوتية المنبعثة من النحلة ، سيطارد الخفاش للبحث عن الفريسة
أو تواجه خفافيش البث عقبات مثل الأشجار والمنازل وما إلى ذلك. ثم يشير رد الفعل العنيف إليها لتتجنبها
بالنسبة لجهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية وحده ، كيف يعمل؟
بالنسبة للصناعة ، فإن الغرض من استخدام مستشعرات الموجات الصوتية هو قياس مستويات السوائل والمواد الصلبة والإبلاغ عنها.
وبالتالي؛ سيعمل مبدأ المستشعر بالموجات فوق الصوتية وفقًا لعملية استقبال وإرسال الموجات المتولدة من تلقاء نفسه. خاصة؛ عندما نقوم بتثبيت مستشعر المستشعر في خزان المياه حوالي 10 أو 12 مترًا ونوفر طاقة 24 فولت لجهاز القياس
هذا الوقت؛ سيصدر الجزء الأيمن من المسبار ضوءًا على شكل V موجهًا لأسفل إلى سطح الماء ؛ بعد اللمس ، سيكون هناك رد فعل V يعود إلى المسبار ، ثم اتبع سلك الإشارة إلى لوحة دائرة الإخراج بواسطة خطي إخراج تناظري أو rs485.
هذا هو مبدأ تشغيل جهاز الإرسال والاستقبال الذي يجب دمج جميع أجهزة الاستشعار فوق الصوتية فيه أثناء الإنتاج ؛ لضمان أعلى مستوى من الدقة في القياس
تطبيق جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية
للموجات فوق الصوتية ، هناك العديد من التطبيقات. تستخدم على نطاق واسع في الصناعة لمراقبة السوائل وفي الحياة اليومية
في الحياة الواقعية ، تُستخدم أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية في الطب مثل اختبار الجنين واختبار حصوات الكلى ؛ التطبيق في تصميم المنزل
أجهزة استشعار بالموجات فوق الصوتية الصناعية لتطبيقات مراقبة السوائل ؛ صلب - غاز ، تصميم وتصنيع روبوت تفادي العقبات
فيما يلي بعض الاستخدامات العملية لأجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية لمساعدتنا على محاكاة الوظيفة المثلى لجهاز القياس هذا.
جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية لقياس المسافة
تُستخدم أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية لقياس المسافة المقاربة (القريبة) لجسم يتحرك عبر الموجات لضمان عدم حدوث تصادم ؛ الحفاظ على مسافة معينة يجب أن يسمى مستشعر القرب بالموجات فوق الصوتية أو مستشعر المسافة بالموجات فوق الصوتية
على سبيل المثال:
جميع السفن مجهزة بالموجات فوق الصوتية لخلق مسافة بين السفينة والميناء ، على سبيل المثال 1 كم. بعد ذلك ، عندما تعود السفينة على بعد كيلومتر واحد من الميناء ، سيقوم المستشعر بتنبيه الموظفين لإخطار السفينة لتقليل السرعة عند الإرساء لتجنب اصطدام الميناء.
أو استخدم مستشعر القرب المثبت على الباب في السوبر ماركت ؛ عندما يقترب الناس من الباب مسافة معينة سيفتح الباب ؛ الناس الذين يمرون من الباب سيغلقون من تلقاء أنفسهم
جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية للكشف عن العوائق
تم تحسين اكتشاف العوائق من خلال الموجات فوق الصوتية للغاية لتجنب الاصطدامات بدون شكل. تتجنب التطبيقات في الغواصات العسكرية والطائرات والمركبات العوائق الخارجية أيضًا بفضل استخدام أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية ، ...
على سبيل المثال:
جهاز استشعار المسافة بالموجات فوق الصوتية المدمج في مقدمة ومؤخرة السيارة يساعد السائق عند الرجوع للخلف أو الانعطاف إذا كان هناك عائق قريب ، سيقوم بإخطار من خلال الصورة حتى نتجنب الاصطدام بتلك العوائق.
أو أجهزة استشعار فوق صوتية مصممة على الغواصات ؛ مساعدة السفن عند التحرك تحت سطح البحر للكشف عن الشعاب لتجنب الاصطدامات
آلة الموجات فوق الصوتية الطبية
جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية هو جهاز إلكتروني يتم استخدامه في الطب الطبي مثل: الموجات فوق الصوتية الدورية للجنين ، والفحص بالموجات فوق الصوتية للأجسام الغريبة في الجسم مثل حصوات المرارة ، والحصوات الحقيقية ، وحصى المسالك البولية ، إلخ.
على سبيل المثال:
الأشخاص الذين يعانون من آلام الورك ، والتبول المؤلم والنزيف ولكنهم لا يعرفون أي مرض سيذهبون إلى المستشفى لإجراء الموجات فوق الصوتية للبطن لمعرفة ما إذا كان هناك جلطة حجرية أم لا.
جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية لقياس منسوب المياه
يعد قياس مستوى الماء باستخدام جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية أيضًا تطبيقًا صناعيًا فعالاً للغاية. هو جهاز إلكتروني يحل محل البشر لرصد السوائل في مصنع إنتاج
على سبيل المثال:
يبلغ ارتفاع خزان مياه الصرف 6 أمتار ، ويحتاج المستخدمون إلى مراقبة زيادة كمية المياه وتناقصها في الخزان بوحدات لتر من الماء.
في هذه الحالة ، باستخدام مستشعر فوق صوتي لإطلاق الموجات في الماء ، خذ إشارة 4-20ma إلى العداد لعرض مستوى الماء الخطي وفقًا للإشارة التي يرسل إليها مستشعر الإخراج.
جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية لقياس التدفق
قياس التدفق بواسطة مستشعر الموجات فوق الصوتية المدمج يحافظ على التدفق على خط الأنابيب دائمًا مستقرًا بدقة عالية جدًا. هذا تطبيق رائع لمراقبة حركة المرور
على سبيل المثال:
كمية المياه العادمة المتدفقة في خط أنابيب DN50 والمصنع الذي يحتاجون إليه دائمًا في حدود 15 متر مكعب / ساعة ، على سبيل المثال. ثم يكون نوع مقياس التدفق مع مستشعر الموجة الصوتية المدمج هو الحل القياسي دائمًا
جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية الصناعية
هو نوع من أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية المصممة حصريًا لمراقبة البترول ؛ السوائل والمواد الصلبة مثل الأسمنت والرمل والحجر في صناعات اليوم
على سبيل المثال:
مستشعر القرب بالموجات فوق الصوتية جهاز استشعار الموجات فوق الصوتية ، جهاز استشعار الموجات فوق الصوتية الرادار ....
مستشعر البصمة بالموجات فوق الصوتية
تطبيق متكامل على الأجهزة المحمولة التي تعمل بنظام Android ، مقابض فتح وإغلاق الأبواب ، مما يجعل أجهزة ضبط الوقت…. باستخدام بصمة الإنسان للمسح
على سبيل المثال:
مستشعر بصمة فوق صوتي مدمج في مقبض الباب. يقوم السيد "أ" بتثبيت بصمة إصبعه عليها ، ويمكن للسيد "أ" فقط لمس بصمة إصبعه لفتح الباب وإغلاقه ؛ بالإضافة إلى ذلك ، لا أحد يستطيع فتحه
يسمح مستشعر بصمة الإصبع بالموجات فوق الصوتية المدمج في منظم الوقت بتثبيت 1000 بصمة إصبع عليه. وظيفة الموظف هي التحقق من بصمة إصبعه
عندما يأتي العامل إلى الشركة للعمل ، عليه أن يضغط عليها ، وعندما يعود ، يضغط على يده أيضًا. سوف يسجل المستشعر الوقت حتى وقت العودة ؛ إجمالي عدد ساعات عمل العمال في الشهر لحساب الأجور
مزايا وعيوب أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية
الحالي؛ مع مجموعة واسعة من تطبيقات الموجات فوق الصوتية ، تحظى أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية بشعبية كبيرة
لكن؛ لا تزال بحاجة إلى مزيد من التحسين لأن كل نوع من أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية له مزاياه وعيوبه
جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية مقاوم للماء
نوع من الأجهزة الإلكترونية للاستخدام يكون فيه المستوى مقاومًا لدخول البخار والذي يمكن أن يتلف الجهاز أثناء التشغيل طويل الأمد.
هناك نوعان من أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية المقاومة للماء: النوع الذي يسقط تمامًا في الماء لقياسه والنوع الذي يثبت المستشعر بالموجات فوق الصوتية لوضع منطقة محمية من الماء ولكنه يدمج معيار IP68 ضد دخول الماء.
تم تصميم مستشعر الموجات فوق الصوتية المضاد للماء وفقًا لمعايير IP68 ، وهو مغلق تمامًا في التصميم ، حتى عند طرف خرج إشارة الإخراج.
حتى أن هناك تصميمات للتطبيقات تتطلب مستشعرًا قادرًا على إرسال موجات فوق صوتية غاطسة لقياس المستويات أو اكتشاف العوائق.
عيب محول الموجات فوق الصوتية المقاوم للماء هو أن نطاق القياس الافتراضي لا يمكننا تعيينه يدويًا بمرونة ولكن لا يمكن تثبيته إلا على أنظمة plc أو scada.
جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية التناظرية 4-20ma 0-10 فولت
جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية التناظرية هو ابتكار جديد يستخدم في مراقبة سوائل المصنع أو المسافات التي يتم منها إخراج الإشارات التناظرية لمراقبة التحكم.
تتمثل ميزة هذا النوع من أجهزة الاستشعار في تنوع المخرجات التناظرية مثل 4-20ma ، 0-10 فولت ، 0-5 فولت ، 0-1 فولت ... دائمًا دقة عالية في القياس.
تتسبب العيوب أو التداخل في فقدان الدقة أثناء المراقبة بواسطة عوامل خارجية مثل العاكسات ، والتي تتأثر بالسعة الكبيرة من المحركات ، إلخ.
جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية hy-srf05 اردوينو
مستشعر Arduino بالموجات فوق الصوتية عبارة عن دائرة مستشعر إلكترونية منخفضة التكلفة تُستخدم على نطاق واسع في قياس مسافات الجسم وإرجاع النتائج من خلال عرض المعلمات على شاشة LCD.
تتمثل ميزة خط اردوينو بالموجات فوق الصوتية في القدرة على تلقي وإرسال الملاحظات لقيم قياس فعلية سريعة للغاية
عيب جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية hy-srf05 هو أن مسافة القياس قصيرة جدًا ، وبالتالي فإن عملية القياس محدودة للغاية.
جهاز استشعار الموجات فوق الصوتية اومرون E4PA-N
تم تصميم هذا النوع من أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية مع العديد من نطاقات القياس المختلفة لقياس الغازات الصلبة والسائلة ومسافة الجسم. نشأت من أومرون وفقًا للتكنولوجيا اليابانية
داخل؛ يشيع استخدام نموذج omron e4pa-n ، مما يسمح بتثبيت نطاقات قياس متعددة بمسافة قصوى تبلغ 6 أمتار.
تتمثل ميزة مستشعر الموجات فوق الصوتية e4pa-n من omron في أنه لا يتأثر بلون الجسم المقاس ؛ يغذي متعدد الخيارات ؛ تصميم مجموعة متنوعة من الترددات ؛ باستخدام ضوء الإشارة ، يمكننا ضبط مشكلة جهاز الإرسال والاستقبال
دقة العيوب ليست عالية. العديد من البيئات غير قابلة للتطبيق
جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية تركيا
نوع فوق صوتي من أصل تركي مطبق في بيئات قياس مستوى السائل. هذا المستشعر جديد تمامًا في فيتنام
ميزة هذا الفرع ليست كبيرة ، فقط مجموعة متنوعة من نطاقات قياس المستوى
العيب هو أن الدقة الأخرى منخفضة. صنع في تركيا ، أنت تعرفه ولا تستخدمه إلا في بيئات القياس التي لا تحتاج إلى الدقة
دينيل. أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية
جهاز استشعار Dinel بالموجات فوق الصوتية غير مطروح لأن هذه العلامة التجارية لمقياس مستوى المياه بالموجات فوق الصوتية قديمة جدًا وشائعة في فيتنام.
مزايا تحقيقات المستوى فوق الصوتي من Dinel متانة عالية - مرونة في تحديد نطاقات قياس المستوى - موزع حسن السمعة ومتوفر دائمًا - دقة قياسية وسعر رخيص جدًا
عيب الدينيل بالموجات فوق الصوتية الذي يحتاج إلى تحسين هو أن مقاومة حرارة المستشعر تصل إلى 70 درجة مئوية فقط - ويوصى بدمج طلاء ptfe إضافي في الخارج للتطبيق الواسع في البيئات الحمضية.
IFM. أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية
غالبًا ما تستخدم الموجات فوق الصوتية الخاصة بـ IFM في البيئات التي تقيس المسافات لاكتشاف الأشياء ، ولا تحظى السوائل بشعبية كبيرة.
الميزة الخاصة لمستشعر الموجات فوق الصوتية IFM هي أنه يمكنه قياس أي شيء لمسافات قصيرة وطويلة - إشارات الخرج متنوعة مثل التناظرية ، تشغيل / إيقاف - والسعر رخيص جدًا أيضًا.
عيب هذا النوع من الموجات فوق الصوتية ليس الدقة العالية - التصميم الهيكلي لا يزال غير ملوث - مقاومة درجات الحرارة منخفضة جدًا.
باختصار ، لاختيار مستشعر مستوى الموجات فوق الصوتية ، ما هي المشكلات التي يجب الانتباه إليها؟
5 ملاحظات لاختيار جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية رخيص
العثور على العلامة التجارية واختيار جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية رخيص فقط عندما نختار النوع المناسب ؛ والاستفادة الكاملة من وظائفها بمتانة مثالية
أما بالنسبة لخط قياس مستوى السائل بالموجات فوق الصوتية ، فلديه العديد من الخيارات للاستخدام في العديد من بيئات القياس المختلفة. كل خيار مدمج له سعر معين
ما هو السائل المراد قياسه بالضبط؟ وكم متر ارتفاع نطاق القياس للخزان؟
تحقق من درجة حرارة السائل + درجة حرارة المنطقة المراد قياسها
تحقق مما إذا كانت هناك قضبان من الفولاذ المقاوم للصدأ في خزان السائل أو إذا كانت هناك أي عوائق بالداخل. لأنه بالنسبة لأجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية ، تصدر الموجة دائمًا شكل V بزاوية نقل ، لذا فإن ضرب عقبة ما سيؤدي إلى حدوث أخطاء
بجانب؛ انظر ما هي إشارة الخرج التي تحتاجها ، منطقة القياس إذا كان النطاق منخفضًا ، يجب عليك استخدام مسبار المستوى للحصول على أفضل حل.
بجانب؛ يعد المورد ذو السمعة الطيبة ودعم الضمان بعد شراء جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية أمرًا رائعًا لتوفير الوقت عند حدوث خطأ ما.
اكتشف المزيد: https://huphaco-pro.vn