અલ્ટ્રાસોનિક સેન્સર્સ

અલ્ટ્રાસાઉન્ડ, વ્યક્તિ 16 kHz થી વધુની આવર્તન સાથે અવાજને સમજી શકતો નથી, જો કે, હવામાં તેના પ્રસારની ઝડપ જાણીતી છે અને તે 344 m/s છે. ધ્વનિની ઝડપ અને તેના પ્રસારના સમયના ડેટા સાથે, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગે મુસાફરી કરેલ ચોક્કસ અંતરની ગણતરી કરવી શક્ય છે. આ સિદ્ધાંત અલ્ટ્રાસોનિક સેન્સરની કામગીરીનો આધાર છે.

અલ્ટ્રાસોનિક સેન્સરનો ઉપયોગ વિવિધ ઉત્પાદન ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે થાય છે અને તકનીકી પ્રક્રિયાઓના ઓટોમેશનમાં ઘણી સમસ્યાઓ હલ કરવા માટે એક સાર્વત્રિક સાધન છે. આવા સેન્સરનો ઉપયોગ વિવિધ વસ્તુઓનું અંતર અને સ્થાન નક્કી કરવા માટે થાય છે.

પ્રવાહીનું સ્તર નક્કી કરવું (ઉદાહરણ તરીકે, વાહનવ્યવહારમાં બળતણનો વપરાશ), પારદર્શક સહિત લેબલ્સ શોધવા, ઑબ્જેક્ટની હિલચાલનું નિરીક્ષણ કરવું, અંતર માપવું - આ અલ્ટ્રાસોનિક સેન્સરની કેટલીક સંભવિત એપ્લિકેશનો છે.

એક નિયમ તરીકે, ઉત્પાદનમાં દૂષિતતાના ઘણા સ્ત્રોતો છે, જે ઘણી પદ્ધતિઓ માટે સમસ્યા બની શકે છે, પરંતુ અલ્ટ્રાસોનિક સેન્સર, તેની કામગીરીની વિશિષ્ટતાને લીધે, દૂષણથી સંપૂર્ણપણે ડરતું નથી, કારણ કે સેન્સર હાઉસિંગ, જો જરૂરી હોય તો, શક્ય યાંત્રિક પ્રભાવોથી વિશ્વસનીય રીતે સુરક્ષિત કરી શકાય છે.

અલ્ટ્રાસોનિક સેન્સર તેની ડિઝાઇનમાં પીઝોઇલેક્ટ્રિક ટ્રાન્સડ્યુસર ધરાવે છે, જે એક ઉત્સર્જક અને રીસીવર બંને છે. પીઝોઇલેક્ટ્રિક ટ્રાન્સડ્યુસર ધ્વનિ સ્પંદનોની શ્રેણી બહાર કાઢે છે, પછી ઇકો મેળવે છે અને સિગ્નલને વોલ્ટેજમાં રૂપાંતરિત કરે છે જે નિયંત્રકને આપવામાં આવે છે. અહીં ટેક્નોલોજીમાં ઉપયોગ વિશે વધુ વાંચો. પીઝોઇલેક્ટ્રિક અસર.

ટ્રાન્સડ્યુસર પ્રકાર પર આધાર રાખીને અલ્ટ્રાસોનિક આવર્તન 65 kHz થી 400 kHz સુધીની હોય છે, અને પલ્સ પુનરાવર્તન દર 14 Hz અને 140 Hz ની વચ્ચે હોય છે. નિયંત્રક ડેટા પર પ્રક્રિયા કરે છે અને ઑબ્જેક્ટના અંતરની ગણતરી કરે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક સેન્સરની સક્રિય શ્રેણી એ કાર્યકારી શોધ શ્રેણી છે. ડિટેક્શન રેન્જ આ તે અંતર છે જેમાં અલ્ટ્રાસોનિક ટ્રાન્સડ્યુસર ઑબ્જેક્ટને શોધી શકે છે, ઑબ્જેક્ટ અક્ષીય દિશામાં સંવેદના તત્વની નજીક પહોંચે છે અથવા ધ્વનિ શંકુમાંથી આગળ વધે છે કે કેમ તે ધ્યાનમાં લીધા વગર.

અલ્ટ્રાસોનિક સેન્સરના સંચાલનના ત્રણ મુખ્ય મોડ્સ છે: વિપરિત મોડ, ડિફ્યુઝન મોડ અને રીફ્લેક્સ મોડ.

વિપરીત મોડ માટે બે અલગ-અલગ ઉપકરણો, એક ટ્રાન્સમીટર અને રીસીવર દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, જે એકબીજાની વિરુદ્ધ માઉન્ટ થયેલ છે. જો અલ્ટ્રાસોનિક બીમ ઑબ્જેક્ટ દ્વારા વિક્ષેપિત થાય છે, તો આઉટપુટ સક્રિય થાય છે. આ મોડ કઠોર વાતાવરણ માટે યોગ્ય છે જ્યાં હસ્તક્ષેપ સામે પ્રતિરક્ષા મહત્વપૂર્ણ છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ બીમ માત્ર એક જ વાર સિગ્નલ અંતરની મુસાફરી કરે છે.આ સોલ્યુશન ખર્ચાળ છે કારણ કે તેને બે ઉપકરણોની સ્થાપનાની જરૂર છે - એક ટ્રાન્સમીટર અને રીસીવર.

એક જ હાઉસિંગમાં ટ્રાન્સમીટર અને રીસીવર દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવેલ પ્રસરણ મોડ. આવા ઇન્સ્ટોલેશનની કિંમત ઘણી ઓછી છે, પરંતુ પ્રતિસાદનો સમય વિપરીત મોડ કરતાં લાંબો છે.

અહીં શોધની શ્રેણી ઑબ્જેક્ટ પરના ઘટનાના કોણ અને ઑબ્જેક્ટની સપાટીના ગુણધર્મો પર આધારિત છે, કારણ કે બીમ શોધાયેલ ઑબ્જેક્ટની સપાટીથી જ પ્રતિબિંબિત થવો જોઈએ.

રીફ્લેક્સ મોડ માટે, ટ્રાન્સમીટર અને રીસીવર પણ એક જ હાઉસિંગમાં હોય છે, પરંતુ અલ્ટ્રાસોનિક બીમ હવે રિફ્લેક્ટર દ્વારા પ્રતિબિંબિત થાય છે. ડિટેક્શન રેન્જની અંદરની વસ્તુઓ અલ્ટ્રાસોનિક બીમ દ્વારા મુસાફરી કરેલા અંતરમાં ફેરફારને માપવા અને શોષણનો અંદાજ લગાવીને બંનેને શોધી કાઢવામાં આવે છે. અથવા પ્રતિબિંબિત સિગ્નલમાં પ્રતિબિંબ ગુમાવવું. આ સેન્સર મોડ વડે ધ્વનિ-શોષી લેતી વસ્તુઓ તેમજ કોણીય સપાટી ધરાવતી વસ્તુઓ સરળતાથી શોધી શકાય છે. એક મહત્વપૂર્ણ સ્થિતિ એ છે કે સંદર્ભ પરાવર્તકની સ્થિતિ બદલાતી નથી.

ઉદ્યોગમાં ઇન્ફ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ કરવાનો બીજો વિકલ્પ છે અલ્ટ્રાસોનિક વેલ્ડીંગ.