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超聲波傳感器是將超聲波信號轉換成其他能量信號(通常是電信號)的傳感器。超聲波是振動頻率高于20kHz的機械波。它具有頻率高、波長短、繞射現象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。超聲波傳感器廣泛應用在工業、國防、生物醫學等方面。
一、振動、誤判影響超聲波傳感器
1、振動
無論是傳感器本身還是周圍機械的振動,都會影響距離測量的精確度,這時可以考慮采取一些減震措施,例如:用橡膠的抗震設備給傳感器做一個底座,可以減少振動,用固定桿也可以消除或者最大程度的減少振動。衰減當周圍環境溫度緩慢變化的時候,有溫度補償的超聲波傳感器可以做出調整,但是如果溫度變化過快,傳感器將無法做出調整。
2、誤判
聲波可能會被附近的一些物體反射,比如導軌或者固定夾具,為了確保檢測的可靠性,必須減少或者排除周圍物體對聲波反射的影響,為了避免對周圍物體的錯誤檢測,許多超聲波傳感器都有一個LED指示器來引到操作人員進行安裝,來確保這個傳感器被正確的裝好,減少出錯的風險。
超聲波傳感器發射人耳無法聽見的高頻聲音脈沖,并測量信號發射到被物體發射回來的時間差。堅固的超聲波傳感器已經在各種場合成功地展示了其優越的性能,尤其是非接觸物體測量或檢測。這也可用于非常惡劣的工作環境。讓人們印象最深刻的性能是可以準確檢測各種材料和顏色的物質(不受材料和顏色影響)。
超聲波傳感器的檢測范圍取決于其使用的波長和頻率。波長越長,頻率越小,檢測距離越大,如具有毫米級波長的緊湊型傳感器的檢測范圍為300~500mm波長大于5mm的傳感器檢測范圍可達8m。一些傳感器具有較窄的6ordm;聲波發射角,因而更適合精確檢測相對較小的物體。另一些聲波發射角在12ordm;至15ordm;的傳感器能夠檢測具有較大傾角的物體。此外,我們還有外置探頭型的超聲波傳感器,相應的電子線路位于常規傳感器外殼內。這種結構更適合檢測安裝空間有限的場合。
二、超聲波傳感器兩大應用
1. 更智能的流量測量
超聲波傳感器技術的改進使它們更加精確和便宜,在減小尺寸的同時提高了可用性。憑借這些改進,它們將成為有效的流量測量技術,特別是對于公用事業公司。對水表、燃氣表和熱量表的益處顯而易見。 例如,制造商可以用超聲波傳感器替換掉原來的機械式流量計。超聲波傳感器引人注目的優勢在于它們精度高,且沒有任何機械的活動部件。即便如此,制造商還必須了解管路設計和傳感器的安裝位置,才能充分享受技術帶來的好處。
未來,超聲波技術將在實現供能管網現代化方面發揮重要作用。隨著超聲波傳感器的不斷發展,它們將使管網更加穩健、高效和安全。就目前的趨勢而言,可以確信這項技術將有助于“智能管網”的成熟發展。
2. 改善廢物管理
超聲波傳感器的眾多應用之一是能夠確定料倉中剩余物料的數量。這些傳感器通過向容器內物質的表面水平發射聲束,然后接收該聲束的反射,以實現測量功能。即使有灰塵也不影響計算的準確性。
通過這種方式,超聲波傳感器可在廢物管理中發揮積極作用。通過戰略性地將傳感器投放到垃圾桶中,市政公司可以改進垃圾廢物的收集過程,減少低效率的操作。這些傳感器還可以防止泄漏或其他意外和傷害事故發生。
按照當前超聲波傳感器技術的發展軌跡,它們可能在未來十年內會廣泛用于廢物管理。隨著傳感器價格不斷下降,它們的普及程度將不斷提高,這些傳感器也使得市政服務部門的職能更簡單和更有效率。
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