超音波センサーとは

公開: 2023-01-03

超音波センサーとは? 実際の超音波センサーの原理と応用

超音波センサーに関連するすべての知識を共有して、産業および実生活で適用される超音波センサーの概要を視覚化できるようにします。

たとえば、超音波センサーを使用して液体のレベルを測定し、液体がほぼ満杯か満杯かを知ることができます。
最も空です。 生産ラインへの供給は十分ですか?

または、超音波近接センサーを使用して、スタンプの貼り忘れなどの生産ライン上のオブジェクトをチェックします。 ラベル、よくパッケージされていない製品、またはエラー……

人々が超音波センサーを頻繁に使用する理由と、今日の産業革命において超音波を使用することの重要性!

たとえば、医学では、超音波を使用して腎臓結石などの病気を検出したり、胎児の発育を定期的にチェックしたりしています。

超音波センサーとは?

超音波センサーと呼ばれる英語の超音波センサーは、液体レベル測定、廃水流量測定、胎児超音波、腎臓超音波など、さまざまな環境を送信する音波を放出するセンサーの一種です。

その上; 超音波も近距離を測定する電子デバイスであるため、特定の技術に従って障害物を検出するための超音波近接センサーとしても知られています。

超音波センサーの構造と原理をもっと知りたいのですが、それは何ですか? あなたはその波長形成を見てみるべきです

超音波とは?

実際に用語を学ぶことについて

英語の超音波の場合、人々はUltrasoundと呼びます

そして、超音波は超音波と呼ばれます

定義に関しては:

超音波は一種の目に見えない波であり、特定の超音波周波数で任意の媒体を伝わることができます。 特に; この種の音波は、周波数が 16Khz 未満の場合はまったく聞こえませんが、すべての測定装置を監視する必要があります。

例えば、コウモリが発する超音波、水面に伝わる超音波、人体に伝わる超音波、クジラの超音波など、それぞれ発信周波数が異なります。

人間の耳が知覚する音波のタイプは、周波数範囲が 20hz から 20khz のものです。

例えば:

私は家に座っていて、通り過ぎる車を見ました。 このとき車から聞こえる音は耳に伝わる音波

人間の耳には聞こえないが、動物が聞いて反射する超音波の場合

音波の速度

提起された質問: 空気-液体-固体の金属媒体で、最も速く伝播する媒体はどれですか?

ひとつだけ断言します。音波が金属の液体や固体の中を伝わるとき、伝播速度は常に空気中よりずっと速いのです。

理由: 液体または金属媒体の場合、超音波の移動速度を高めるために、要素が緊密に結合されています。

超音波は真空中を伝わる?

超音波について言えば、伝送線路の点で非常に多様です。 でも; 方向に関しては、このタイプの波は 2 方向にしか進みません。

垂直方向に放送する水平方向に移動する問題提起:超音波は真空中を伝搬できるか?

この問題について混乱している人がたくさんいます!

そして、私はあなたに保証します:

超音波は真空中では100%絶対に伝わりません。真空環境は物質の粒子の動きがない純粋な環境だからです。

しかし、音の伝達は常に物質の分子から別の分子へと橋渡しされますが (音の伝導と呼ばれます)、それは音波に関するものです。 このような波を発するセンサーの問題については、技術開発の過程です

超音波センサーの構造

超音波センサーは、次の 3 つの主要コンポーネントで構成されています。

  • センサーヘッド
  • ネジ接続部分とデバイスを固定するレンチの場所
  • 受信機と放送信号

超音波センサーヘッドは直径71mm、高さ62mmで、

回路基板と超音波センサーのキャップを含む部分は、統合された粉体塗装を施したアルミニウム合金で設計されています

回路基板の内部は回路図+2つのプラスとマイナスの極はセンサーから出力される出力信号です

ディスプレイガラスはポリカーボネートプラスチックで設計されています

本体+トランシーバーデザインPPプラスチック

送信された波信号を超音波センサーのアナログまたは rs485 信号に変換する領域は、PVDF プラスチック層と統合されています。

超音波レベル計の接続ケーブル一体型は、ケーブル部を樹脂PAで設計。

これらは、超音波水位センサーの構造を形成する基本的なコンポーネントです。 その上; 酸性で化学的な測定媒体の場合、本体の PP プラスチック層は ptfe に置き換えられます。 プラスチック

超音波センサーの動作原理

動物からの音波に関しては、干渉法の原理で動作します

例えば:

コウモリは、例えばミツバチが発する音波を感知するために音波を発します。 ミツバチが発する音波を感知して、コウモリは獲物を追いかけて狩ります。

または、ブロードキャスト バットは、木や家などの障害物に遭遇します。

超音波センサー単体ではどうなるの?

産業界では、音響波形センサーを使用する目的は、液体と固体のレベルを測定して報告することです。

したがって; 超音波センサーの原理は、自身が発生する波を受信して​​送信するプロセスに従って動作します。 具体的には; センサーセンサーを約10または12mの水槽に設置し、測定装置に24v電源を供給する場合

今回; プローブの右側の部分は、水面に向かって V 字型の光を放ちます。 タッチ後、V フィードバックがプローブに戻り、2 つのアナログまたは rs485 出力ラインによって信号線を出力回路基板までたどります。

これは、生産中にすべての超音波センサーを統合する必要があるトランシーバーの動作原理です。 最高レベルの正確な測定を保証する

超音波センサーの応用

超音波には、多くのアプリケーションがあります。 それらは、液体の監視や日常生活のために業界で広く使用されています

実生活では、超音波センサーは胎児検査、腎臓結石検査などの医療で使用されています。 ホームデザインへの応用

液体監視アプリケーション用の産業用超音波センサー。 固体 - 気体、障害物回避ロボットの設計と製造

ここでは、この測定デバイスの最適な機能をシミュレートするのに役立つ、超音波センサーの実際の使用法をいくつか紹介します。

距離測定用超音波センサー

超音波センサーを使用して、波の中を移動する物体の漸近距離 (近く) を測定し、衝突がないことを確認します。 一定の距離を保つことは、超音波近接センサーまたは超音波距離センサーと呼ばれるべきです

例えば:

すべての船には超音波が装備されており、船と港の間に 1 km などの距離を作ります。 その後、船が港から 1 km 離れたところで、センサーが係員に警告し、入渠時に船に速度を落として港との衝突を回避するよう通知します。

または、スーパーマーケットでドアに取り付けられた近接センサーを使用します。 人々がドアに一定の距離を近づけると、ドアが開きます。 門をくぐった人は勝手に閉まる

障害物検知超音波センサー

超音波による障害物検出は、形状のない衝突を回避するために非常に最適化されています。 軍用潜水艦、航空機、車両のアプリケーションは、超音波センサーの使用により、外部の障害物を回避します...

例えば:

車の前後に内蔵された超音波距離検出センサーは、ドライバーが後退したり曲がったりするときに、近くに障害物がある場合にドライバーを助け、それらの障害物との衝突を回避するように画像で通知します。

または、潜水艦用に設計された超音波センサー。 船舶が海中を移動する際にサンゴ礁を検出して衝突を回避するのに役立ちます

医療用超音波装置

超音波センサーは、定期的な胎児超音波、胆石、本物の石、尿石などの体内の異物の超音波検査などの医療に適用される電子デバイスです。イメージング

例えば:

股関節の痛み、排尿痛、出血があるが、どの病気で腹部の超音波検査を受けて結石があるかどうかを確認するために病院に行くかどうかはわかりません。

水位測定用超音波センサー

超音波センサーで水位を測定することも、非常に効果的な産業用アプリケーションです。 生産工場で液体を監視するために人間に取って代わる電子デバイスです

例えば:

排水タンクの高さは 6m あり、ユーザーはタンク内の水量の増減を 1 リットル単位で監視する必要があります。

この場合、超音波センサーを使用して波を水中に発射し、4 ~ 20ma の信号をメーターに取り、出力センサーが送信する信号に従って線形の水位を表示します。

流量測定用超音波センサー

統合された超音波センサーによる流量測定は、パイプライン上の流量を非常に高い精度で常に安定させます。 これは非常にクールな交通監視アプリです

例えば:

DN50 パイプラインと工場に流れる廃水の量は、たとえば、常に 15m3/h の範囲内です。 では、音波センサ内蔵型の流量計が常に標準です。

産業用超音波センサー

石油モニタリング専用に設計された超音波センサーの一種です。 今日の産業における液体、セメント、砂、石などの固体

例えば:

超音波近接センサー; 超音波センサー、レーダー超音波センサー…。

指紋超音波センサー

Android モバイル デバイスに統合されたアプリケーションで、ドアの開閉を処理し、タイムキーパーを作成します。 人間の指紋を使用してスキャンする

例えば:

ドアハンドルに統合された指紋超音波センサー。 Aさんは自分の指紋を取り付けます。Aさんだけが指紋に触れてドアを開閉できます。 その上、誰もそれを開くことはできません

タイムキーパーに統合された指紋超音波センサーにより、1000 個の指紋を取り付けることができます。 従業員の仕事は自​​分の指紋を確認することです

労働者が会社に出勤するときは手を押さなければならず、戻ってくるときも手を押さなければなりません。 センサーは返却時刻までの時間を記録します。 賃金を計算するためにその月に労働者が働いた総時間数

超音波センサーの長所と短所

現在; 幅広い超音波アプリケーションで、超音波センサーは非常に人気があります

でも; 超音波センサーにはそれぞれ長所と短所があるため、さらに改善する必要があります。

防水超音波センサー

長期間の使用で機器に損傷を与える可能性のある蒸気の侵入に対してレベルが耐性がある、使用する電子機器の一種。

防水タイプの超音波センサーには、水中に完全に落として測定するタイプと、超音波センサーを水から保護された場所に設置するタイプの2種類がありますが、浸水に対するIP68規格を統合しています。

防水型超音波センサはIP68規格に準拠し、出力信号出力端子まで完全密閉設計。

水中超音波を送信してレベルを測定したり、障害物を検出したりできるセンサーを必要とするアプリケーション設計もあります。

防水超音波トランスの欠点は、デフォルトの測定範囲を手動で柔軟に設定できず、plc または scada システムにのみインストールできることです。

アナログ超音波センサー 4-20ma 0-10v

アナログ超音波センサーは、制御監視用のアナログ信号を出力するためのプラント流体または距離の監視に使用される新しい技術革新です。

このタイプのセンサーの利点は、4 ~ 20ma、0 ~ 10v、0 ~ 5v、0 ~ 1v などのさまざまなアナログ出力です。常に高精度の測定が可能です。

インバータなどの外的要因による監視や、モータの大容量化などの影響により、監視精度が低下するなどのデメリットや干渉が生じます。

超音波センサー hy-srf05 arduino

arduino 超音波センサーは、物体距離を測定し、LCD にパラメーターを表示して結果を返すために広く使用されている、低コストの電子設計センサー回路です。

arduino 超音波ラインの利点は、非常に高速な実際の測定値のフィードバックを送受信できることです。

hy-srf05 超音波センサーの欠点は、測定距離が非常に短いため、測定プロセスが非常に制限されることです。

オムロン 超音波センサー E4PA-N

このタイプの超音波センサーは、固体 - 液体 - 気体の測定、物体距離のさまざまな測定範囲で設計されています。 日本の技術によるオムロン発祥

中身; omron e4pa-nモデルは非常に一般的に使用されており、最大距離6mで複数の測定レンジを設置できます。

オムロンのe4pa-n超音波センサーの利点は、測定対象物の色に影響されないことです。 複数選択フィード; さまざまな周波数を設計します。 信号灯があれば、トランシーバーの問題を調整できます

短所 精度は高くありません。 多くの環境は適用できません

超音波センサー トルコ

液面測定環境に適用されるトルコ発祥の超音波タイプ。 このセンサーはベトナムではかなり新しいものです

このサブの利点はあまりなく、さまざまなレベル測定範囲だけです

欠点は、その他の精度が低いことです。 トルコ製、ご存知のとおり、精度を必要としない測定環境でのみ使用できます

ディネル。 超音波センサー

Dinel 超音波センサーは、このブランドの超音波水位計が古すぎてベトナムで人気があるため、テーブルから外れています。

Dinel 超音波レベルプローブの利点 高い耐久性 – レベル測定範囲の設定における柔軟性 – 評判の良い代理店であり、常に在庫がある – 標準的な精度と非常に安価な価格

改善が必要な超音波ダイネルの欠点は、センサーの耐熱性が最大 70 oC に過ぎないことです。酸性環境での幅広い用途のために、外側に追加の PTFE コーティングを組み込むことをお勧めします。

もしも。 超音波センサー

Ifm の超音波は主に距離を測定して物体を検出する環境で使用され、液体はあまり普及していません。

ifm 超音波センサーの特徴は、近距離から長距離まで何でも測定できることです。出力信号はアナログ、オン/オフなど多様で、価格も非常に安価です。

このタイプの超音波の欠点は、精度が高くないことです。構造設計は損なわれておらず、耐熱性は非常に低いです。

要するに、超音波レベルセンサを選択するために、どのような点に注意すればよいのでしょうか?

安い超音波センサーを選ぶ5つの注意点

ブランドを見つけて超音波センサーを選択するのは、適切なタイプを選択した場合にのみ安価です。 最適な耐久性で機能をフル活用

超音波液面計測ラインは、さまざまな計測環境に対応できるオプションを多数取り揃えています。 各組み込みオプションには特定の価格があります

測定する液体とは正確には何ですか? また、タンクの測定範囲は高さ何メートルですか?

液温+測定部温度を確認

液体タンクにステンレス棒が入っていないか、中に障害物がないか確認してください。 超音波センサーの場合、波は常に送信角度で V 字型を放射するため、障害物に当たるとエラーが発生します。

その上; 必要な出力信号が何であるかを確認し、レンジが低い場合は測定領域を確認します。最適なソリューションを得るには、レベル プローブを使用する必要があります。

その上; 超音波センサーを購入した後の評判の良いサプライヤーと保証サポートは、何か問題が発生したときに時間を節約するための優れたものです.

詳細: https://huphaco-pro.vn