المسافة أو خصائص كائن باستخدام موجات الموجات فوق الصوتية. من ناحية أخرى ، تشير الموجات فوق الصوتية إلى نوع محدد من موجات الصوت المستخدمة في التكنولوجيا بالموجات فوق الصوتية. موجات الموجات فوق الصوتية لها تردد أعلى من الحد الأعلى للسمع البشري ، وعادة ما تتجاوز 20،000 هيرتز. تُستخدم هذه الموجات لإنشاء صور أو اكتشاف الكائنات أو قياس المسافات في التطبيقات المختلفة. لذلك ، على الرغم من أن الموجات فوق الصوتية مصطلح أوسع ، فإن الموجات فوق الصوتية تشير على وجه التحديد إلى نوع الموجات الصوتية المستخدمة في تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية.
ما هو مبدأ المستشعر بالموجات فوق الصوتية
تعمل أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية بناءً على مبدأ إرسال موجة صوتية على تردد أعلى من نطاق السمع البشري ثم الاستماع إلى الصدى عندما تضرب الموجة الصوتية كائنًا وترتد مرة أخرى. الوقت الذي يستغرقه إرجاع موجة الصوت يسمح للمستشعر بحساب المسافة بين المستشعر والكائن.
كيف تقيس أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية المسافة
تقيس المستشعرات بالموجات فوق الصوتية المسافة عن طريق انبعاث موجة صوت عالية التردد وقياس الوقت الذي يستغرقه موجة الصوت للترتد بعد ضرب كائن. يحسب المستشعر المسافة عن طريق ضرب الوقت الذي يستغرقه الموجة الصوتية للسفر إلى الكائن والظهر بسرعة الصوت في الوسط الذي تسير فيه (عادةً الهواء). هذا الحساب يعطي المسافة بين المستشعر والكائن.
ما هي تطبيقات أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية
تحتوي أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية على مجموعة واسعة من التطبيقات عبر مختلف الصناعات. تشمل بعض التطبيقات الشائعة:
– قياس المسافة: يمكن استخدام أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية لقياس المسافات في التطبيقات مثل أنظمة مساعدة وقوف السيارات ، وقياس المستوى في الخزانات ، والروبوتات.
– اكتشاف الكائنات: يمكن لأجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية اكتشاف وجود أو عدم وجود كائنات في التطبيقات مثل الأبواب التلقائية والروبوتات وأنظمة الأمان.
– قياس المستوى السائل: يمكن استخدام أجهزة استشعار بالموجات فوق الصوتية لقياس مستوى السوائل في الخزانات ، مثل خزانات المياه أو خزانات الوقود.
– قياس التدفق: يمكن استخدام أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية لقياس معدل تدفق السوائل أو الغازات في مختلف التطبيقات.
– اكتشاف الإشغال: يمكن لأجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية اكتشاف وجود الأشخاص أو الأشياء في مساحة وتستخدم في تطبيقات مثل أنظمة الإضاءة التلقائية وأنظمة إدارة الطاقة.
ما هي مزايا استخدام أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية
هناك العديد من مزايا استخدام أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية:
– القياس غير الملامس: على عكس طرق قياس المسافة الأخرى التي تتطلب اتصالًا ماديًا بالكائن ، يمكن لأجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية قياس المسافات دون لمس الكائن ، وهو أمر مفيد في التطبيقات التي قد تكون فيها الاتصال غير عملية أو غير مرغوب فيها.
– مجموعة واسعة من القياس: يمكن لأجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية قياس المسافات من بضعة سنتيمترات تصل إلى عدة أمتار ، اعتمادًا على مواصفات المستشعر.
– وقت الاستجابة السريعة: توفر أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية قياسات في الوقت الفعلي ويمكنها اكتشاف الكائنات أو التغييرات بسرعة في المسافة.
– فعالة من حيث التكلفة: أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية معقولة نسبيًا مقارنة بتقنيات الاستشعار الأخرى.
– يمكن أن تعمل في ظروف مختلفة: يمكن لأجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية العمل في ظروف بيئية مختلفة ، كما هو الحال في وجود غبار أو رطوبة أو اختلافات في درجة الحرارة.
يمكن أن تكتشف أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية أشياء شفافة
تواجه أجهزة استشعار الموجات فوق الصوتية عمومًا صعوبة في اكتشاف أشياء شفافة لأن موجات الصوت تمر عبرها دون أن تنعكس مرة أخرى. الكائنات الشفافة ، مثل الزجاج أو بعض المواد البلاستيكية ، لا ترتد على موجات الصوت ، مما يجعل من الصعب على المستشعر اكتشافها. ومع ذلك ، تم تصميم بعض نماذج المستشعرات بالموجات فوق الصوتية خصيصًا للكشف عن الكائنات الشفافة باستخدام تقنيات معالجة التردد أو الإشارات المختلفة.
كيف يكتشف مستشعر الموجات فوق الصوتية مستوى الماء
يمكن لأجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية اكتشاف مستوى الماء عن طريق انبعاث موجات الصوت نحو سطح الماء وقياس الوقت الذي يستغرقه الموجات الصوتية للارتداد مرة أخرى. يحسب المستشعر المسافة بين المستشعر وسطح الماء بناءً على الوقت الذي يستغرقه موجات الصوت للعودة. عن طريق قياس المسافة بشكل مستمر ، يمكن للمستشعر تحديد مستوى الماء في الخزان أو الحاوية.
كيف يعمل المستشعر بالموجات فوق الصوتية في البيئات المتربة
في البيئات المتربة ، لا تزال المستشعرات بالموجات فوق الصوتية تعمل بفعالية من خلال استخدام طرق مختلفة للتخفيف من تأثير الغبار على أداء المستشعر. تشمل بعض الاستراتيجيات الشائعة:
– باستخدام أنظمة تطهير الهواء: تفجر أنظمة تطهير الهواء دفقًا مستمرًا من الهواء النظيف على سطح محول المستشعر ، مما يمنع تراكم الغبار والحفاظ على فعالية المستشعر.
– الصيانة والتنظيف المنتظمة: يمكن لتنظيف المستشعر بانتظام وإزالة أي تراكم الغبار أو الحطام أن يساعد في ضمان قياسات دقيقة.
– باستخدام أغطية واقية أو حاويات: يمكن أن يساعد تثبيت أغطية واقية أو عبوات حول المستشعر في حمايتها من التعرض المفرط في الغبار.
هل يمكن أن تعمل أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية في بيئات صاخبة
يمكن لأجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية أن تعمل في بيئات صاخبة ، لكن الضوضاء المفرطة يمكن أن تتداخل مع قياسات المستشعر. للتخفيف من هذا ، يمكن استخدام بعض الاستراتيجيات:
– تقنيات التصفية: يمكن أن يساعد استخدام المرشحات المناسبة في إزالة أو تقليل الضوضاء غير المرغوب فيها من قراءات المستشعر.
– تعديل تردد التشغيل: في بعض الحالات ، يمكن أن يساعد ضبط تردد تشغيل المستشعر في تجنب التداخل من مصادر الضوضاء الأخرى في البيئة.
– التدريع والعزلة: يمكن أن يساعد حماية إلكترونيات المستشعر وعزله عن مصادر الضوضاء الأخرى إلى تقليل التداخل.
ما هي حدود أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية
تحتوي أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية أيضًا على بعض القيود التي يجب مراعاتها:
– النطاق المحدود: الحد الأقصى للمستشعرات بالموجات فوق الصوتية محدودة بشكل عام ، خاصة في البيئات في الهواء الطلق. وراء مسافة معينة ، تصبح موجات الصوت ضعيفة جدًا بحيث لا يمكن اكتشافها بدقة.
– الأسطح العاكسة: يمكن أن تتأثر دقة المستشعرات بالموجات فوق الصوتية بنوع السطح الذي يقيسه. يمكن أن تسبب الأسطح العاكسة للغاية أو الماصة اختلافات في القراءات.
– التداخل من مصادر بالموجات فوق الصوتية الأخرى: إذا كان هناك العديد من مصادر بالموجات فوق الصوتية في المنطقة المجاورة ، فيمكنها التدخل في إشارات بعضها البعض ، مما يؤدي إلى قياسات غير دقيقة.
– العوامل البيئية: العوامل البيئية مثل درجة الحرارة والرطوبة وضغط الهواء يمكن أن تؤثر أيضًا على أداء أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية. قد تكون المعايرة والتعويض ضرورية لحساب هذه المتغيرات.
هل يمكن استخدام أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية تحت الماء
نعم ، يمكن استخدام أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية تحت الماء ، ولكن يجب أن تكون مصممة خصيصًا وختمها لتحمل بيئة تحت الماء. تُستخدم العبوات والمواد المقاومة للماء لحماية المستشعرات من دخول الماء وضمان وظائفها المناسبة. يتيح ذلك استخدام أجهزة استشعار بالموجات فوق الصوتية في تطبيقات مثل رسم الخرائط تحت الماء ، أو اكتشاف الأشياء المغمورة في الماء ، أو مراقبة مستويات المياه في الخزانات أو الخزانات.
32 “الارتفاع =” 32 “] هل يعمل مستشعر الموجات فوق الصوتية بالماء
لا تقتصر أجهزة استشعار العمق بالموجات فوق الصوتية على اكتشاف المياه فقط وتستخدم في مجموعة متنوعة من التطبيقات بما في ذلك: قياس مستوى الخزان. ديزل الوقود قياس. التحكم في الري.
32 “الارتفاع =” 32 “] كيف تحمي مستشعر بالموجات فوق الصوتية من الماء
القماش الشواء TakeAwaysspeaker الرئيسي ، وشبكة سلكية ، ورغوة مفتوحة الخلية هي طرق لإخفاء أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية لتطبيقك.للتشغيل المناسب ، يجب أخذ الرطوبة ودرجة الحرارة والعودة الصوتية في الاعتبار عند محاولة إخفاء المستشعر.
32 “الارتفاع =” 32 “] ما هو عيب الموجات فوق الصوتية
عيوب تقنيات الاختبار بالموجات فوق الصوتية:
أغلى من الطرق الأخرى. من الصعب استخدامها على مواد رقيقة. يمكن أن تسبب هندسة جزء مضاعفات. يحتاج إلى سطح أملس نسبيا لزوجين محول.
32 “الارتفاع =” 32 “] ما مدى دقة مستشعر مستوى المياه بالموجات فوق الصوتية
على سبيل المثال ، فإن مستشعر مستوى المياه بالموجات فوق الصوتية يقرأ نطاقًا كاملًا يبلغ 12 قدمًا أو 144 بوصة سيكون له دقة ± 0.144 بوصة (في درجة الحرارة المحيطة والظروف الخاضعة للرقابة). نفس المستشعر الذي يقرأ مسافة 75 بوصة سيكون له دقة ± 0.075 بوصة.
32 “الارتفاع =” 32 “] ما هي 3 عيوب باستخدام أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية
تشمل بعض العيوب الشائعة لأجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية التقليدية مسافة اختبار محدودة وقراءات غير دقيقة وطرق المسح الضوئي غير المرنة. ومع ذلك ، يمكن تخفيف كل هذه العيوب وحتى التغلب عليها مع أدوات وتقنيات NDT الصحيحة.
32 “الارتفاع =” 32 “] ماذا يفعل الموجات فوق الصوتية للمياه
يمكن أن تساعد تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية في جعل المياه أقل غائمًا ، مما يقلل من تعكره. وجدت دراسة أجريت عام 2011 أن الموجات فوق الصوتية يمكن أن تقلل من التعكر بنسبة تصل إلى 76 ٪. تطهير الماء: الموجات فوق الصوتية فعالة للغاية في معالجة التلوث البكتيري والطحالب في الماء.
32 “الارتفاع =” 32 “] ما يتداخل مع أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية
إذا كان هناك مصادر أخرى للضوضاء بالموجات فوق الصوتية في المنطقة المجاورة ، فسيسمع المستشعر ذلك ويعطي قياسًا غير لائق عن المسافة. من الممكن أيضًا أن يردد نبض سابق أشياء متعددة ويبدو أنه يثير المستشعر مبكرًا.
32 “الارتفاع =” 32 “] ما هو الفرق بين الموجات فوق الصوتية والموجات فوق الصوتية
الموجات فوق الصوتية مصطلح يستخدم لشرح كيفية تطبيق الموجات فوق الصوتية. سوف تسمع في كثير من الأحيان الناس يستخدمون كلمة الموجات فوق الصوتية عند وصف نوع الجهاز المستخدم لاكتشاف وقياس الكائنات. الموجات فوق الصوتية هي الموجة الصوتية الفعلية التي لا يمكن سماعها من قبل الأذن البشرية.
32 “الارتفاع =” 32 “] ما هي عيوب مقياس المياه بالموجات فوق الصوتية
عيوب التكلفة الصيفية للموجات فوق الصوتية ، التكلفة الصيفية: تعتبر تدفقات الموجات فوق الصوتية أغلى بكثير من العديد من خيارات مقياس التدفق الأخرى المتوفرة اليوم.قيود المواد: لا يمكن استخدام أجهزة التدفق بالموجات فوق الصوتية للسوائل الملوثة بشكل كبير أو ملاط.
32 “الارتفاع =” 32 “] ما هو العيب الرئيسي لمقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية
هذا هو عيب مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية: (1) نطاق قياس درجة الحرارة في مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية ليس مرتفعًا ، وبشكل عام ، يمكنه قياس السائل فقط الذي تكون درجة حرارته أقل من 200 ℃. (2) سوء القدرة على مكافحة التداخل.
32 “الارتفاع =” 32 “] ما هي مخاطر الاختبار بالموجات فوق الصوتية
هناك ثلاثة مخاطر رئيسية مرتبطة بالمعدات بالموجات فوق الصوتية.التعرض للأنسجة البشرية من خلال الاتصال المباشر مع صلبة تهتز.تعرض الأنسجة البشرية من خلال الاتصال المباشر مع وسيط اقتران سائل.تعرض الأنسجة البشرية من خلال التلوث المحمول جوا.
32 “الارتفاع =” 32 “] يجب استنزاف الماء من منظف بالموجات فوق الصوتية
عندما يصبح الماء غائمًا أو متسخًا ، تحتاج إلى استنزاف الغرفة وإعادة ملؤها. في كل مرة تقوم فيها بتغيير الماء ، تحتاج إلى السماح له بالركض بدون أدوات لمدة 5-10 دقائق لإزالة الهواء المذاب الذي سيتداخل مع عملية التنظيف. هذا يسمي "degassing" الماء.
32 “الارتفاع =” 32 “] ما نوع الماء الذي تستخدمه في الموجات فوق الصوتية
الماء منزوع الأيونات
أول ما عليك القيام به لتعزيز أداء التنظيف للنظافة بالموجات فوق الصوتية هو استخدام الماء منزوع الأيونات ، وهو مذيب طبيعي. يوصى به بسبب افتقاره للأملاح المعدنية وغيرها من الشوائب. كما أنه أكثر تفاعلًا من الماء العادي ، ولا يترك البقع على العناصر المغسولة.
32 “الارتفاع =” 32 “] أي عنصر أدناه سيكون أكبر ضعف في مستشعر الموجات فوق الصوتية
لا يمكن العمل في فراغ. نظرًا لأن أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية تعمل باستخدام الصوت ، فهي غير وظيفية تمامًا في فراغ حيث لا يوجد هواء للسفر من خلال.
32 “الارتفاع =” 32 “] ماذا يحدث إذا سمعنا الصوت بالموجات فوق الصوتية
الصوت بالموجات فوق الصوتية ليس ضارًا بالناس وغير مسموع لمعظم. ومع ذلك ، يمكن أن يسبب عدم الراحة أو الإزعاج أو القضايا غير المهددة مثل الصداع والغثيان والطنين ، وخاصة للأفراد الأكثر حساسية.
32 “الارتفاع =” 32 “] هل الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية
الموجات فوق الصوتية ، اهتزازات الترددات أكبر من الحد الأعلى للنطاق المسموع للبشر – أي أكبر من حوالي 20 كيلو هيرتز. يتم تطبيق مصطلح Sonic على موجات الموجات فوق الصوتية ذات السعات العالية جدًا.
32 “الارتفاع =” 32 “] وهو عداد ميكانيكي أفضل أو مقياس مياه بالموجات فوق الصوتية
عادةً ما يكون للأعداد الميكانيكية الحديثة محركًا مغناطيسيًا ، يخضع للعبث ، ما لم يكن لديهم أجهزة استشعار العبث المغناطيسية ، وهو ما يفعله القليلون. لا تحتوي العدادات بالموجات فوق الصوتية على هذا الارتباط الميكانيكي بين العنصر والعنصر والقياس ، ولا يخضع للانحرافات المغناطيسية أو الفصل المغناطيسي.
32 “الارتفاع =” 32 “] أي مما يلي هو قيود المستشعر بالموجات فوق الصوتية
لا يمكن العمل في فراغ. نظرًا لأن أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية تعمل باستخدام الصوت ، فهي غير وظيفية تمامًا في فراغ حيث لا يوجد هواء للسفر من خلال.
32 “الارتفاع =” 32 “] أجهزة استشعار بالموجات فوق الصوتية آمنة للبشر
هل يمكن استخدام أجهزة استشعار بالموجات فوق الصوتية لحماية حياة أو سلامة الأشخاص لا – لا تستخدم أي مستشعر بالموجات فوق الصوتية كجهاز أمان أساسي لاكتشاف وحماية الناس!
32 “الارتفاع =” 32 “] هل اختبار الموجات فوق الصوتية
كطريقة اختبار غير تدمير ، يعد الاختبار بالموجات فوق الصوتية مثالية للكشف عن العيوب والعيوب دون إتلاف الكائن أو المواد التي يتم اختبارها.
32 “الارتفاع =” 32 “] كم مرة يجب استنزاف المياه من الموجات فوق الصوتية
عندما يصبح الماء غائمًا أو متسخًا ، تحتاج إلى استنزاف الغرفة وإعادة ملؤها. في كل مرة تقوم فيها بتغيير الماء ، تحتاج إلى السماح له بالركض بدون أدوات لمدة 5-10 دقائق لإزالة الهواء المذاب الذي سيتداخل مع عملية التنظيف. هذا يسمي "degassing" الماء.
32 “الارتفاع =” 32 “] ما هو خطر التنظيف بالموجات فوق الصوتية
يمكن أن تسبب المنظفات تهيجًا خفيفًا في الجلد ، ويمكن أن يسبب عمل التنظيف عدم الراحة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تصل درجة حرارة التشغيل للمحلول والخزان إلى 160 درجة فهرنهايت ، مما سيؤدي إلى حروق.
32 “الارتفاع =” 32 “] ما الذي يجب ألا تضعه في منظف بالموجات فوق الصوتية
لا تملأ خزان منظف بالموجات فوق الصوتية مع الكحول أو البنزين أو أي سوائل أخرى قابلة للاشتعال. سوف يتبخرون ، وقد يتسببون في حريق أو انفجار ، أو إطلاق الغازات الضارة في مساحة العمل.
32 “الارتفاع =” 32 “] يمكن أن يمر الصوت بالموجات فوق الصوتية من خلال الجدران
تتصرف الموجات فوق الصوتية مثل الضوء أكثر من الصوت. على سبيل المثال ، يمكن للموسيقى من ستيريو أن تملأ منزلك بأكمله. لا يمكن أن تخترق الموجات فوق الصوتية الأسطح الصلبة (الجدران والأرضيات أو الأسقف) أو السفر حول الزوايا.
32 “الارتفاع =” 32 “] يمكن للبشر سماع الصوت بالموجات فوق الصوتية
على الرغم من أن هذا الحد قد يختلف من شخص إلى آخر ، يمكن للبشر أن يسمعوا عمومًا الأصوات من 20 هرتز إلى 20،000 هرتز. الأصوات بالموجات فوق الصوتية هي موجات صوتية عالية التردد تتجاوز الحد الأقصى لسماع الإنسان. لهذا السبب ، يشار إلى الأصوات التي تتجاوز 20،000 هرتز على أنها الموجات فوق الصوتية.
