అల్ట్రాసోనిక్ డిటెక్షన్ సాధారణంగా పారిశ్రామిక అనువర్తనాల్లో దాచిన ట్రాక్‌లను గుర్తించడానికి, లోహాలలో నిలిపివేతలు, మిశ్రమాలు, ప్లాస్టిక్‌లు, సిరామిక్స్ మరియు నీటి స్థాయిని గుర్తించడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఈ ప్రయోజనం కోసం, ఘన పదార్థాల ద్వారా ధ్వని తరంగాల వ్యాప్తిని సూచించే భౌతిక నియమాలు అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్లు గుర్తించడానికి కాంతికి బదులుగా ధ్వనిని ఉపయోగిస్తాయి.
అల్ట్రాసోనిక్ డిటెక్షన్ సూత్రం ఏమిటి?
ధ్వని తరంగాన్ని నిర్వచించడం
ధ్వని అనేది మాధ్యమాల ద్వారా ప్రయాణించే యాంత్రిక తరంగం, ఇది ఘన, లేదా ద్రవ లేదా వాయువు కావచ్చు. ధ్వని తరంగాలు నిర్దిష్ట వేగంతో మాధ్యమాల ద్వారా ప్రయాణించగలవు. అధిక పౌన frequency పున్యాన్ని కలిగి ఉన్న ధ్వని తరంగాలు సరిహద్దుల నుండి ప్రతిబింబిస్తాయి మరియు విలక్షణమైన ప్రతిధ్వని నమూనాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి.
ధ్వని తరంగాలకు భౌతిక నియమాలు
ధ్వని తరంగాలు నిర్దిష్ట పౌన encies పున్యాలు లేదా సెకనుకు డోలనాల సంఖ్యను కలిగి ఉంటాయి. మానవులు 20Hz నుండి 20 KHz వరకు పౌన frequency పున్య పరిధిలో శబ్దాలను గుర్తించగలరు. ఏదేమైనా, ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధి సాధారణంగా పనిచేస్తుంది అల్ట్రాసోనిక్ డిటెక్షన్ 100 KHz నుండి 50MHz వరకు ఉంటుంది. ఒక నిర్దిష్ట సమయంలో మరియు ఉష్ణోగ్రత వద్ద అల్ట్రాసౌండ్ వేగం ఒక మాధ్యమంలో స్థిరంగా ఉంటుంది.
W = C / F (లేదా) W = CT
ఎక్కడ W = వేవ్ పొడవు
సి = మాధ్యమంలో ధ్వని వేగం
F = తరంగ ఫ్రీక్వెన్సీ
టి = కాల వ్యవధి
అల్ట్రాసోనిక్ పరీక్ష యొక్క అత్యంత సాధారణ పద్ధతులు రేఖాంశ తరంగాలను లేదా కోత తరంగాలను ఉపయోగించుకుంటాయి. రేఖాంశ తరంగం ఒక కుదింపు తరంగం, దీనిలో కణ కదలిక ప్రచారం తరంగం యొక్క అదే దిశలో ఉంటుంది. కోత తరంగం ఒక తరంగ కదలిక, దీనిలో కణ కదలిక ప్రచారం దిశకు లంబంగా ఉంటుంది. అల్ట్రాసోనిక్ డిటెక్షన్ అధిక-పౌన frequency పున్య ధ్వని తరంగాలను పరీక్షా వస్తువులోకి ప్రవేశపెడుతుంది, ఆ వస్తువును ఏ విధంగానైనా మార్చకుండా లేదా దెబ్బతినకుండా సమాచారాన్ని పొందవచ్చు. అల్ట్రాసోనిక్ డిటెక్షన్లో రెండు విలువలు కొలుస్తారు.
అందుకున్న సిగ్నల్ యొక్క మాధ్యమం మరియు వ్యాప్తి ద్వారా ధ్వని ప్రయాణించే సమయం. వేగం మరియు సమయం మందం ఆధారంగా లెక్కించవచ్చు.
పదార్థం యొక్క మందం = మెటీరియల్ ధ్వని వేగం X పోరాట సమయం
వేవ్ ప్రచారం మరియు కణాల గుర్తింపు కోసం ట్రాన్స్డ్యూసర్లు
ధ్వని తరంగాలను పంపడానికి మరియు ప్రతిధ్వనిని స్వీకరించడానికి, సాధారణంగా ట్రాన్స్‌సీవర్లు లేదా ట్రాన్స్డ్యూసర్లు అని పిలువబడే అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్లు ఉపయోగించబడతాయి. ఇవి రాడార్ మాదిరిగానే ఒక సూత్రంపై పనిచేస్తాయి, ఇవి విద్యుత్ శక్తిని ధ్వని రూపంలో యాంత్రిక శక్తిగా మారుస్తాయి మరియు దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటాయి.
కాంటాక్ట్ ట్రాన్స్డ్యూసర్లు, యాంగిల్ బీమ్ ట్రాన్స్డ్యూసర్లు, ఆలస్యం లైన్ ట్రాన్స్డ్యూసర్లు, ఇమ్మర్షన్ ట్రాన్స్డ్యూసర్లు మరియు డ్యూయల్ ఎలిమెంట్ ట్రాన్స్డ్యూసర్లు సాధారణంగా ఉపయోగించే ట్రాన్స్డ్యూసర్లు. కాంటాక్ట్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లను సాధారణంగా ఒక భాగం యొక్క బయటి ఉపరితలంపై శూన్యాలు మరియు పగుళ్లను గుర్తించడానికి మరియు మందాన్ని కొలవడానికి ఉపయోగిస్తారు. పరీక్షా పదార్థంలో వక్రీభవన కోత లేదా రేఖాంశ తరంగాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి యాంగిల్ బీమ్ ట్రాన్స్డ్యూసర్లు ప్రతిబింబం మరియు మోడ్ మార్పిడి సూత్రాన్ని ఉపయోగిస్తారు.
ఆలస్యం పంక్తి ట్రాన్స్డ్యూసర్లు ఒకే మూలకం రేఖాంశ తరంగ ట్రాన్స్డ్యూసర్లు, వీటిని మార్చగల ఆలస్యం రేఖతో కలిపి ఉపయోగిస్తారు. ఆలస్యం లైన్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌ను ఎంచుకోవడానికి ఒక కారణం ఏమిటంటే, ఉపరితలం దగ్గర రిజల్యూషన్ మెరుగుపరచబడుతుంది. ఆలస్యం రిఫ్లెక్టర్ నుండి రిటర్న్ సిగ్నల్ అందుకునే ముందు మూలకం వైబ్రేట్ అవ్వడానికి అనుమతిస్తుంది.
కాంటాక్ట్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లపై ఇమ్మర్షన్ ట్రాన్స్డ్యూసర్లు అందించే ప్రధాన ప్రయోజనాలు యూనిఫాం కలపడం సున్నితత్వ వైవిధ్యాలను తగ్గిస్తుంది, స్కాన్ సమయంలో తగ్గింపు మరియు చిన్న రిఫ్లెక్టర్లకు సున్నితత్వాన్ని పెంచుతుంది.
అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్ల ఆపరేషన్:
అల్ట్రాసోనిక్ ట్రాన్స్డ్యూసర్కు అధిక వోల్టేజ్ యొక్క విద్యుత్ పల్స్ వర్తించినప్పుడు, అది ఒక నిర్దిష్ట స్పెక్ట్రం పౌన encies పున్యాల అంతటా కంపిస్తుంది మరియు ధ్వని తరంగాల పేలుడును సృష్టిస్తుంది. అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్ కంటే ఏదైనా అడ్డంకి వచ్చినప్పుడు, ధ్వని తరంగాలు ప్రతిధ్వని రూపంలో తిరిగి ప్రతిబింబిస్తాయి మరియు విద్యుత్ పల్స్ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఇది ధ్వని తరంగాలను పంపడం మరియు ప్రతిధ్వనిని స్వీకరించడం మధ్య తీసుకున్న సమయాన్ని లెక్కిస్తుంది. గుర్తించిన సిగ్నల్ స్థితిని నిర్ణయించడానికి ప్రతిధ్వని నమూనాలు ధ్వని తరంగాల నమూనాలతో పోల్చబడతాయి.
అల్ట్రాసోనిక్ గుర్తింపుతో కూడిన అనువర్తనాలు:
లోహాలలో అడ్డంకి లేదా నిలిపివేత యొక్క దూరం ఒక మాధ్యమంలో ధ్వని తరంగాల వేగానికి సంబంధించినది, దీని ద్వారా తరంగాలు గడిచిపోతాయి మరియు ఎకో రిసెప్షన్ కోసం తీసుకునే సమయం. అందువల్ల అల్ట్రాసోనిక్ డిటెక్షన్ కణాల మధ్య దూరాన్ని కనుగొనడానికి, లోహాలలో నిలిపివేతలను గుర్తించడానికి మరియు ద్రవ స్థాయిని సూచించడానికి ఉపయోగించవచ్చు.
- అల్ట్రాసోనిక్ దూర కొలత
దూర కొలత అనువర్తనాల కోసం అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్లు ఉపయోగించబడతాయి. ఈ గాడ్జెట్లు క్రమం తప్పకుండా అల్ట్రాసోనిక్ ధ్వని యొక్క చిన్న పేలుడును లక్ష్యానికి ప్రసారం చేస్తాయి, ఇది ధ్వనిని సెన్సార్‌కు తిరిగి ప్రతిబింబిస్తుంది. సిస్టమ్ అప్పుడు ఎకో సెన్సార్‌కు తిరిగి రావడానికి సమయాన్ని కొలుస్తుంది మరియు మాధ్యమంలో ధ్వని వేగాన్ని ఉపయోగించి లక్ష్యానికి దూరాన్ని లెక్కిస్తుంది.
పారిశ్రామికంగా ప్రాప్యత చేయగల అల్ట్రాసోనిక్ శుభ్రపరిచే పరికరాల్లో వివిధ రకాల ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లను ఉపయోగిస్తారు. అల్ట్రాసోనిక్ ట్రాన్స్డ్యూసెర్ ఒక స్టెయిన్లెస్ స్టీల్ పాన్తో జతచేయబడుతుంది, ఇది ఒక ద్రావకంతో నిండి ఉంటుంది మరియు దానికి ఒక చదరపు తరంగం వర్తించబడుతుంది, ఇది ద్రవంపై కంపన శక్తిని అందిస్తుంది.
అల్ట్రాసోనిక్ దూర సెన్సార్
అల్ట్రాసోనిక్ దూర సెన్సార్లు సోనార్ ఉపయోగించి దూరాన్ని కొలుస్తాయి అల్ట్రాసోనిక్ (మానవ వినికిడికి పైన) బీట్ యూనిట్ నుండి ప్రసారం చేయబడుతుంది మరియు ప్రతిధ్వని తిరిగి రావడానికి అవసరమైన సమయాన్ని కొలవడం ద్వారా దూరం నుండి లక్ష్యం నిర్ణయించబడుతుంది. అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్ నుండి వచ్చే అవుట్పుట్ వేరియబుల్-వెడల్పు బీట్, ఇది లక్ష్యానికి దూరంతో పోలుస్తుంది.
అల్ట్రాసోనిక్ దూర సెన్సార్ యొక్క 8 లక్షణాలు:
- సరఫరా వోల్టేజ్: 5 వి (డిసి).
- సరఫరా కరెంట్: 15 ఎంఏ.
- మాడ్యులేషన్ ఫ్రీక్వెన్సీ: 40Hz.
- అవుట్పుట్: 0 - 5 వి (పరిధిలో అడ్డంకి కనుగొనబడినప్పుడు అవుట్పుట్ ఎక్కువ).
- బీమ్ యాంగిల్: గరిష్టంగా 15 డిగ్రీలు.
- దూరం: 2 సెం.మీ - 400 సెం.మీ.
- ఖచ్చితత్వం: 0.3 సెం.మీ.
- కమ్యూనికేషన్: పాజిటివ్ టిటిఎల్ పల్స్.
అల్ట్రాసోనిక్ దూర సెన్సార్ యొక్క ఆపరేషన్:
అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్ మాడ్యూల్ ఒక ట్రాన్స్మిటర్ మరియు ఒక రిసీవర్ కలిగి ఉంటుంది. ట్రాన్స్మిటర్ 40 KHz అల్ట్రాసోనిక్ ధ్వనిని అందించగలదు, గరిష్ట రిసీవర్ 40 KHz ధ్వని తరంగాలను మాత్రమే అంగీకరించే విధంగా రూపొందించబడింది. ట్రాన్స్మిటర్ పక్కన ఉంచబడిన రిసీవర్ అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్ మాడ్యూల్ ముందు ఏదైనా అడ్డంకిని ఎదుర్కొన్న తర్వాత, ప్రతిబింబించే 40 KHz ను అందుకోగలదు. అందువల్ల అల్ట్రాసోనిక్ మాడ్యూల్ కంటే ఏవైనా అడ్డంకులు ఎదురైనప్పుడు, సిగ్నల్స్ పంపడం నుండి వాటిని స్వీకరించడానికి తీసుకున్న సమయాన్ని లెక్కిస్తుంది, ఎందుకంటే సమయం మరియు దూరం గాలి మాధ్యమం ద్వారా సెకనుకు 343.2 మీ / సెకనుకు ప్రయాణించే ధ్వని తరంగాలకు సంబంధించినవి. అమలులో ఉన్నప్పుడు సిగ్నల్ MC ప్రోగ్రామ్‌ను స్వీకరించిన తర్వాత డేటాను ప్రదర్శిస్తుంది, అనగా మైక్రోకంట్రోలర్‌తో ఇంటర్‌ఫేస్ చేసిన ఎల్‌సిడిపై కొలిచిన దూరం సెం.మీ.
అల్ట్రాసోనిక్ దూర సెన్సార్ సర్క్యూట్
లక్షణం ప్రకారం, రోబోటిక్స్ అనువర్తనాలు బాగా ప్రాచుర్యం పొందాయి, అయితే ఈ ఉత్పత్తి భద్రతా వ్యవస్థలలో లేదా కావాలనుకుంటే పరారుణ పున ment స్థాపనగా కూడా ఉపయోగపడుతుంది.
- నీటి మట్టం గుర్తించడానికి అల్ట్రాసోనిక్ ట్రాన్స్డ్యూసెర్
అల్ట్రాసోనిక్ డిటెక్షన్
కాంటాక్ట్‌లెస్ లిక్విడ్ లెవల్ కంట్రోలర్ కోసం బ్లాక్ రేఖాచిత్రం
కాంటాక్ట్‌లెస్ లిక్విడ్ లెవల్ కంట్రోలర్
పై సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం చూపిస్తుంది కాంటాక్ట్‌లెస్ లిక్విడ్ లెవల్ కంట్రోలర్ ఈ రేఖాచిత్రంలో అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్ మాడ్యూల్ మైక్రోకంట్రోలర్‌తో అనుసంధానించబడి ఉంది. సెం.మీ.లో కొలిచిన స్థాయి దూరం సెట్ పాయింట్ కంటే దిగువకు పడిపోయినప్పుడు, సిగ్నల్ బయటకు రావడం మరియు మైక్రోకంట్రోలర్‌కు అందించబడే అల్ట్రాసోనిక్ ట్రాన్స్డ్యూసర్కు వచ్చే స్థాయిని స్వీకరించడం ద్వారా పంప్ ప్రారంభమవుతుంది. మైక్రోకంట్రోలర్ అల్ట్రాసోనిక్ ట్రాన్స్డ్యూసెర్ నుండి సిగ్నల్ అందుకున్నప్పుడు, అది పంపును ఆన్ లేదా ఆఫ్ చేసే MOSFET ద్వారా రిలేను సక్రియం చేస్తుంది.
- అల్ట్రాసోనిక్ అడ్డంకిని గుర్తించడం
లక్ష్యాల ఉనికిని గుర్తించడానికి మరియు అనేక రోబోటైజ్డ్ ప్రాసెసింగ్ ప్లాంట్లు మరియు ప్రాసెస్ ప్లాంట్లలో లక్ష్యాలకు దూరాన్ని కొలవడానికి అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్లు ఉపయోగించబడతాయి. అనలాగ్ అవుట్‌పుట్‌తో వస్తువులు మరియు సెన్సార్ల ఉనికిని గుర్తించడానికి ఆన్ లేదా ఆఫ్ డిజిటల్ అవుట్‌పుట్‌తో సెన్సార్లు అందుబాటులో ఉన్నాయి, ఇది సెన్సార్‌కు సంబంధించి వేరు వేరు దూరాన్ని లక్ష్యంగా చేసుకుని వాణిజ్యపరంగా లభిస్తుంది.
అల్ట్రాసోనిక్ అడ్డంకి సెన్సార్ ఒకే పౌన .పున్యంలో పనిచేసే అల్ట్రాసోనిక్ రిసీవర్ మరియు ట్రాన్స్మిటర్ యొక్క సమితిని కలిగి ఉంటుంది. జోన్లో ఏదో కదిలేటప్పుడు సర్క్యూట్ యొక్క చక్కటి ఆఫ్‌సెట్ సురక్షితం అవుతుంది మరియు బజర్ / అలారం ప్రేరేపించబడుతుంది.
అల్ట్రాసోనిక్ అడ్డంకి సెన్సార్
లక్షణాలు:
- 20 ఎంఏ విద్యుత్ వినియోగం
- కమ్యూనికేషన్‌లో / అవుట్ పల్స్
- ఇరుకైన అంగీకార కోణం
- 2cm నుండి 3m లోపల ఖచ్చితమైన, నాన్-కాంటాక్ట్ విభజన అంచనాలను అందిస్తుంది
- పేలుడు పాయింట్ LED పురోగతిలో అంచనాలను చూపుతుంది
- 3-పిన్ హెడర్ సర్వో డెవలప్‌మెంట్ లింక్‌ను ఉపయోగించి కనెక్ట్ చేయడం సులభం చేస్తుంది
లక్షణాలు:
- విద్యుత్ సరఫరా: 5 వి డిసి
- నిశ్చల ప్రస్తుత:<15mA
- ప్రభావ కోణం:<15°
- పరిధి దూరం: 2 సెం.మీ - 350 సెం.మీ.
- రిజల్యూషన్: 0.3 సెం.మీ.
- అవుట్పుట్ చక్రం: 50 ని
సెన్సార్ ఒక చిన్న అల్ట్రాసోనిక్ పేలుడును విడుదల చేసి, ఎకో కోసం వినడం ద్వారా వస్తువులను గుర్తిస్తుంది. హోస్ట్ మైక్రోకంట్రోలర్ నియంత్రణలో, సెన్సార్ చిన్న 40 kHz పేలుడును విడుదల చేస్తుంది. ఈ పేలుడు వెంచర్లు లేదా గాలి గుండా ప్రయాణించడం ఒక కథనాన్ని తాకి, ఆ తర్వాత మరోసారి సెన్సార్‌కు బౌన్స్ అవుతుంది.
సెన్సార్ హోస్ట్‌కు అవుట్పుట్ పల్స్ను అందిస్తుంది, అది ఎకో కనుగొనబడినప్పుడు ముగుస్తుంది, అందువల్ల ఒక పల్స్ యొక్క వెడల్పు మరొకదానికి ఒక ప్రోగ్రామ్ ద్వారా వస్తువు యొక్క దూరానికి ఫలితాలను అందించడానికి లెక్కించబడుతుంది.
ఈ అంశంపై లేదా ఎలక్ట్రికల్‌పై ఏవైనా ప్రశ్నలు ఉంటే అల్ట్రాసోనిక్ డిటెక్షన్ యొక్క అనువర్తనాలు మరియు ప్రాథమిక భావనను ఇప్పుడు మీరు అర్థం చేసుకున్నారు కాంటాక్ట్‌లెస్ లిక్విడ్ లెవల్ కంట్రోలర్ క్రింద వ్యాఖ్యల విభాగాన్ని వదిలివేయండి.
