德國IFM超聲波傳感器是將超聲波信號轉(zhuǎn)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(xiàn)象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。超聲波對液體、固體的穿透本領很大,尤其是在陽光不透明的固體中。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波,碰到活動物體能產(chǎn)生多普勒效應。超聲波傳感器廣泛應用在工業(yè)、國防、生物醫(yī)學等方面。
超聲波傳感技術應用在生產(chǎn)實踐的不同方面,而醫(yī)學應用是其最主要的應用之一,下面以醫(yī)學為例子說明德國IFM超聲波傳感技術的應用。超聲波在醫(yī)學上的應用主要是診斷疾病,它已經(jīng)成為了臨床醫(yī)學中不可缺少的診斷方法。超聲波診斷的優(yōu)點是:對受檢者無痛苦、無損害、方法簡便、顯像清晰、診斷的準確率高等。因而推廣容易,受到醫(yī)務工作者和患者的歡迎。超聲波診斷可以基于不同的醫(yī)學原理,我們來看看其中有代表性的一種所謂的A型方法。這個方法是利用超聲波的反射。當超聲波在人體組織中傳播遇到兩層聲阻抗不同的介質(zhì)界面時,在該界面就產(chǎn)生反射回聲。每遇到一個反射面時,回聲在示波器的屏幕上顯示出來,而兩個界面的阻抗差值也決定了回聲的振幅的高低。
在工業(yè)方面,超聲波的典型應用是對金屬的無損探傷和超聲波測厚兩種。過去,許多技術因為無法探測到物體組織內(nèi)部而受到阻礙,超聲波傳感技術的出現(xiàn)改變了這種狀況。當然更多的超聲波傳感器是固定地安裝在不同的裝置上,“悄無聲息”地探測人們所需要的信號。在未來的應用中,超聲波將與信息技術、新材料技術結合起來,將出現(xiàn)更多的智能化、高靈敏度的超聲波傳感器。
德國IFM超聲波傳感器主要材料有壓電晶體(電致伸縮)及鎳鐵鋁合金(磁致伸縮)兩類。電致伸縮的材料有鋯鈦酸鉛(PZT)等。壓電晶體組成的超聲波傳感器是一種可逆?zhèn)鞲衅鳎梢詫㈦娔苻D(zhuǎn)變成機械振蕩而產(chǎn)生超聲波,同時它接收到超聲波時,也能轉(zhuǎn)變成電能,所以它可以分成發(fā)送器或接收器。有的超聲波傳感器既作發(fā)送,也能作接收。這里僅介紹小型超聲波傳感器,發(fā)送與接收略有差別,它適用于在空氣中傳播,工作頻率一般為23-25KHZ及40-45KHZ。這類傳感器適用于測距、遙控、防盜等用途。該種有T/R-40-16,T/R-40-12等(其中T表示發(fā)送,R表示接收,40表示頻率為40KHZ,16及12表示其外徑尺寸,以毫米計)。另有一種密封式超聲波傳感器(MA40EI型)。它的特點是具有防水作用(但不能放入水中),可以作料位及接近開關用,它的性能較好。超聲波應用有三種基本類型,透射型用于遙控器,防盜報警器、自動門、接近開關等;分離式反射型用于測距、液位或料位;反射型用于材料探傷、測厚等。
適用于長量程和難檢測表面的物體檢查
適用于高要求應用的耐用高級不銹鋼外殼
以 M18 的立方形設計達到長達 1.2 m 的感應范圍,并以 M18 的設計達到長達 2.2 m 的感應范圍
振動聲換能器可減少污物沉積物
向后反射操作,適用于不受方向影響的物體檢測
可通過示教按鈕或線纜示教輕松設定
難檢測表面的替代方案
超聲波傳感器傳送和接收超聲波范圍內(nèi)的聲波。 待測物體反射聲波,而距離信息則通過時間間隔測量來確定。 與光電傳感器相反,顏色、透明度或物體的表面光澤不會產(chǎn)生影響。 諸如包裝技術中的泡罩包裝或食品行業(yè)中的透明塑料碗均可可靠地予以檢測。
德國IFM超聲波傳感器高性能
采用 M18 設計的 IFM 超聲波傳感器具有特別小的盲區(qū)和較長的感應范圍,這通常只有采用大得多的設計之傳感器方能實現(xiàn)。該傳感器在嚴重污染時仍可可靠地工作,因此可用于光電傳感器會達到其極限的應用。