Produkte FAQ
Ultraschallsensoren sind weit verbreitete intelligente Detektionsgeräte, die Objekte erkennen, Entfernungen messen oder Energie erkennen, indem sie hochfrequente Schallwellen aussenden und die Echosignale analysieren. Ihr Funktionsprinzip basiert auf der Laufzeitmessung oder der Analyse der Energiedämpfung, wodurch sie flexibel für verschiedene Erkennungsszenarien einsetzbar sind.
1. Abstandsmessung (Lichtlaufzeitprinzip)
In diesem Modus sendet der Sensor Ultraschallsignale aus, die nach dem Auftreffen auf eine Zielfläche oder ein Hindernis zurückgeworfen werden. Durch die Berechnung der Umlaufzeit des Echos kann der Sensor die Entfernung zwischen sich und dem Ziel genau messen.
Typische Anwendungen:
Erkennung der Stapelhöhe von Materialien in Logistik und Lagerhaltung Hinderniserkennung in intelligenten Transportfahrzeugen und Robotern (AGV) Füllstandsmessung in hydrologischen und Füllstandsüberwachungssystemen Objektpositionierung und Abstandskontrolle in automatisierten Produktionslinien
2. Energiedetektion (Prinzip der Signalabschwächung)
In diesem Anwendungsmodus ermittelt der Sensor Informationen wie die Dicke, den Zustand oder die physikalischen Fließeigenschaften eines Materials, indem er die Energieänderung des Ultraschallsignals erfasst, nachdem es das Medium durchquert hat oder von ihm reflektiert wurde.
Typische Anwendungen:
Doppelbogenkontrolle (laminiert) in der Lithiumbatterie- und Druckindustrie; Kantenerkennung und Rolle-zu-Rolle-Korrektur in Film-, Papier- und Folienproduktionslinien; Überwachung von Windgeschwindigkeit und -richtung, die die Eigenschaften der Luftströmung durch Analyse der durch die Luftströmung verursachten Energieänderungen widerspiegelt.
Die wichtigsten Vorteile:
Berührungslose Echtzeit-Erkennung, sicher und zuverlässig; hohe Messgenauigkeit und schnelle Reaktion; unbeeinflusst von Farbe, Licht und Materialoberflächeneigenschaften; lange Lebensdauer, starke Anti-Interferenz-Fähigkeit und hervorragende Umweltanpassungsfähigkeit.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Ultraschallsensoren nicht nur eine hochpräzise Abstandsmessung ermöglichen, sondern auch eine energiebasierte Erkennung und Analyse. In der automatisierten Fertigung, der intelligenten Logistik, der Umweltüberwachung und neuen industriellen Anwendungen wird die Ultraschalltechnologie zu einer unverzichtbaren Kernmessmethode.
Ein Ultraschallwandler ist das Kernstück eines Ultraschallsensorsystems. Er funktioniert, indem er elektrische Energie in hochfrequente Schallwellen (Ultraschall) umwandelt und die zurückkehrenden Schallwellen wieder in ein elektrisches Signal umwandelt. Dieser Prozess wird durch ein spezielles Material, ein so genanntes piezoelektrisches Element, erreicht.
Arbeitsprinzip
Emission:
Wenn ein elektrischer Impuls an das piezoelektrische Element angelegt wird, vibriert es mit einer Ultraschallfrequenz und erzeugt Schallwellen, die sich durch Luft oder andere Medien ausbreiten.
Empfang:
Wenn diese Schallwellen auf ein Objekt treffen, wird ein Teil der Wellenenergie zum Schallwandler zurückreflektiert. An diesem Punkt arbeitet dasselbe piezoelektrische Element in umgekehrter Weise - die Vibration der reflektierten Welle erzeugt ein schwaches elektrisches Signal, das proportional zur Intensität und zum Zeitpunkt des Echos ist.
Signalverarbeitung:
Der interne Schaltkreis des Sensors misst die Laufzeit (die Zeit zwischen Senden und Empfangen der Schallwellen) oder analysiert das Energieniveau des zurückgesendeten Signals. Anhand dieser Daten kann das System unter anderem die Entfernung berechnen, die Anwesenheit eines Objekts erkennen oder Materialeigenschaften beurteilen.
Anwendungsbereiche
Ultraschallwandler werden in den folgenden Bereichen häufig eingesetzt:
Abstands- und Füllstandsmessung in der Industrieautomation Papierbogenerkennung und Kantenausrichtung in der Druck- und Folienproduktion Hinderniserkennung und Höhenmessung in Logistik- und AGV-Systemen Überwachung von Windgeschwindigkeit, -richtung und Flüssigkeitsdurchfluss in der Umweltsensorik Bodenmaterialerkennung in intelligenten Staubsaugerrobotern
Die wichtigsten Vorteile
Berührungslose Messung, höhere Sicherheit und längere Lebensdauer Hohe Genauigkeit und schnelle Reaktion Zuverlässiger Betrieb unter verschiedenen Umgebungsbedingungen Unbeeinflusst von Farbe, Licht oder Transparenz des Messobjekts
Kurz gesagt, ein Ultraschallwandler ist sowohl ein Sender als auch ein Empfänger von Ultraschallenergie. Durch die präzise Umwandlung von elektrischen und akustischen Signalen ermöglicht er eine genaue Erkennung, Messung und Analyse in verschiedenen Industrie- und Automatisierungsanwendungen.
Piezoelektrische Keramiken sind Funktionswerkstoffe, die unter Ausnutzung des piezoelektrischen Effekts eine bidirektionale Umwandlung von elektrischer und mechanischer Energie ermöglichen. Wenn eine Spannung angelegt wird, schwingt das keramische Element mechanisch mit Ultraschallfrequenzen; wenn es einer äußeren mechanischen Belastung oder einem Schalldruck ausgesetzt wird, wandelt es diese physikalische Veränderung in ein elektrisches Ausgangssignal um.
Aufgrund dieser bidirektionalen elektromechanischen Energieumwandlungseigenschaft sind piezoelektrische Keramiken zu einem unverzichtbaren Kernmaterial für Ultraschallgeräte (wie Sensoren, Wandler und Zerstäuber) geworden.
1. Anwendungen in Ultraschallsensoren und -wandlern
In verschiedenen Ultraschalldetektionssystemen sind piezoelektrische Keramikplatten die Schlüsselkomponenten, die für das Aussenden und Empfangen von Ultraschallwellen verantwortlich sind.
Emission:
Wenn die piezoelektrische Keramik durch einen elektrischen Impuls angetrieben wird, erzeugt sie hochfrequente Schwingungen und sendet dadurch Ultraschallsignale aus, die sich in Medien wie Luft, Flüssigkeiten oder Festkörpern ausbreiten können.
Empfang:
Wenn das Echo oder die reflektierte Schallwelle zurückkommt, erfasst dasselbe Keramikelement die Änderung des Schalldrucks und wandelt sie in ein elektrisches Signal um, das die Datenerfassung und -analyse ermöglicht.
Typische Anwendungen:
Abstands- und Füllstandsmessung in der Industrieautomation Materialstapelhöhenerkennung in Logistik und Lagerhaltung Hindernisvermeidungssysteme für AGVs und intelligente Roboter Durchflussmessung und zerstörungsfreie Prüfung (NDT)
Leistungsvorteile:
Hohe Empfindlichkeit und Stabilität, schnelle Reaktionszeit, lange Lebensdauer und gute Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse.
2. Anwendung in piezoelektrischen keramischen Zerstäubungsblechen
Piezoelektrische Keramiken werden auch häufig in Ultraschallzerstäubungsgeräten wie Zerstäubern, Luftbefeuchtern, Aromadiffusoren und Schönheitsgeräten eingesetzt. Als Vibrationsquelle erzeugen sie mikroskalige mechanische Schwingungen durch hochfrequente elektrische Signalanregung, die Flüssigkeiten schnell in feine und gleichmäßige Partikel zerstäuben und eine effiziente Zerstäubung ohne Erhitzung ermöglichen.
Typische Anwendungen:
Medizinische Zerstäuber und Luftbefeuchter Aromatherapie- und Desinfektionsgeräte Industrielle Befeuchtungs- und Flüssigkeitszerstäubungssysteme
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass piezoelektrische Keramik das wichtigste Energieumwandlungsmaterial für Ultraschallsensoren, -wandler und Zerstäubungsmodule ist. Mit ihrer hohen Effizienz, Zuverlässigkeit und ausgezeichneten Anpassungsfähigkeit an verschiedene Frequenzen und Umgebungen sind piezoelektrische Keramiken zu einer wichtigen Grundlage für moderne Ultraschallsensoren, Präzisionsmessungen und Flüssigkeitssteuerungstechnologien geworden.
English 
Chinese 
Russian 
German 
French 
Italian 
Spanish 
Arabic