Produits FAQ
Les capteurs à ultrasons sont des dispositifs de détection intelligents très répandus qui détectent des objets, mesurent des distances ou détectent de l'énergie en émettant des ondes sonores à haute fréquence et en analysant les signaux d'écho. Leur principe de fonctionnement repose sur la mesure du temps de vol ou l'analyse de l'atténuation de l'énergie, ce qui leur permet de s'appliquer avec souplesse à divers scénarios de détection.
1. Mesure de la distance (principe du temps de vol)
Dans ce mode, le capteur émet des signaux ultrasoniques qui sont renvoyés après avoir rencontré une surface cible ou un obstacle. En calculant le temps de propagation aller-retour de l'écho, le capteur peut mesurer avec précision la distance qui le sépare de la cible.
Applications typiques :
Détection de la hauteur d'empilement des matériaux dans la logistique et l'entreposage Détection des obstacles dans les véhicules de transport intelligents AGV et les robots Mesure du niveau de liquide dans les systèmes hydrologiques et de surveillance du niveau de liquide Positionnement d'objets et contrôle de la distance dans les lignes de production automatisées
2. Détection d'énergie (principe d'atténuation du signal)
Dans ce mode d'application, le capteur détermine des informations telles que l'épaisseur, l'état ou les propriétés physiques d'écoulement d'un matériau en détectant le changement d'énergie du signal ultrasonore après qu'il ait traversé le milieu ou ait été réfléchi par celui-ci.
Applications typiques :
Inspection des doubles feuilles (laminées) dans les industries des piles au lithium et de l'imprimerie ; détection des bords et correction de rouleau à rouleau dans les lignes de production de films, de papier et de feuilles ; surveillance de la vitesse et de la direction du vent, reflétant les caractéristiques de l'écoulement de l'air en analysant les changements d'énergie du signal provoqués par l'écoulement de l'air.
Principaux avantages :
Détection en temps réel sans contact, sûre et fiable ; grande précision de mesure et réponse rapide ; non affectée par la couleur, la lumière et les caractéristiques de la surface du matériau ; longue durée de vie, forte capacité anti-interférence et excellente adaptabilité à l'environnement.
En résumé, les capteurs à ultrasons permettent non seulement de mesurer des distances avec une grande précision, mais aussi de procéder à une détection et à une analyse basées sur l'énergie. Dans la fabrication automatisée, la logistique intelligente, la surveillance de l'environnement et les applications industrielles émergentes, la technologie des ultrasons devient une méthode de détection indispensable.
Un transducteur ultrasonique est le composant central d'un système de capteurs ultrasoniques. Il convertit l'énergie électrique en ondes sonores à haute fréquence (ultrasons), puis convertit les ondes sonores de retour en un signal électrique. Ce processus est réalisé à l'aide d'un matériau spécial appelé élément piézoélectrique.
Principe de fonctionnement
Emission :
Lorsqu'une impulsion électrique est appliquée à l'élément piézoélectrique, celui-ci vibre à une fréquence ultrasonique, générant des ondes sonores qui se propagent dans l'air ou dans d'autres milieux.
Réception :
Lorsque ces ondes sonores rencontrent un objet, une partie de l'énergie de l'onde est réfléchie vers le transducteur. À ce stade, le même élément piézoélectrique fonctionne en sens inverse : la vibration de l'onde réfléchie produit un faible signal électrique proportionnel à l'intensité et au temps de l'écho.
Traitement du signal :
Le circuit interne du capteur mesure le temps de vol (temps écoulé entre l'émission et la réception des ondes sonores) ou analyse le niveau d'énergie du signal renvoyé. Ces données permettent au système de calculer la distance, de détecter la présence d'un objet ou d'évaluer les propriétés d'un matériau, entre autres.
Domaines d'application
Les transducteurs ultrasoniques sont largement utilisés dans les domaines suivants :
Mesure de la distance et du niveau de liquide dans l'automatisation industrielle Détection de feuilles de papier et alignement des bords dans l'impression et la production de films Détection d'obstacles et mesure de la hauteur dans les systèmes logistiques et AGV Surveillance de la vitesse et de la direction du vent et du débit de liquide dans la détection environnementale Détection de matériaux au sol dans les aspirateurs robotisés intelligents
Principaux avantages
Mesure sans contact, sécurité accrue et durée de vie plus longue Haute précision et réponse rapide Fonctionnement fiable dans diverses conditions environnementales Insensible à la couleur, à la lumière ou à la transparence de la cible
En bref, un transducteur ultrasonique est à la fois un émetteur et un récepteur d'énergie ultrasonique. En convertissant avec précision les signaux électriques et acoustiques, il permet une détection, une mesure et une analyse précises dans diverses applications industrielles et d'automatisation.
Les céramiques piézoélectriques sont des matériaux fonctionnels capables de convertir de manière bidirectionnelle l'énergie électrique et mécanique grâce à l'effet piézoélectrique. Lorsqu'une tension est appliquée, l'élément céramique vibre mécaniquement à des fréquences ultrasoniques ; lorsqu'il est soumis à une contrainte mécanique externe ou à une pression acoustique, il convertit ce changement physique en un signal électrique.
En raison de cette caractéristique de conversion d'énergie électromécanique bidirectionnelle, les céramiques piézoélectriques sont devenues un matériau de base indispensable dans les dispositifs à ultrasons (tels que les capteurs, les transducteurs et les pulvérisateurs).
1. Applications dans le domaine des capteurs et transducteurs à ultrasons
Dans divers systèmes de détection à ultrasons, les plaques céramiques piézoélectriques sont des composants clés responsables de l'émission et de la réception d'ondes ultrasoniques.
Emission :
Lorsqu'elle est soumise à une impulsion électrique, la céramique piézoélectrique génère des vibrations à haute fréquence, émettant ainsi des signaux ultrasoniques qui peuvent se propager dans des milieux tels que l'air, les liquides ou les solides.
Réception :
Lorsque l'écho ou l'onde sonore réfléchie revient, le même élément en céramique détecte le changement de pression acoustique et le convertit en un signal électrique, ce qui permet l'acquisition et l'analyse des données.
Applications typiques :
Mesure de la distance et du niveau dans l'automatisation industrielle Détection de la hauteur d'empilement des matériaux dans la logistique et l'entreposage Systèmes d'évitement d'obstacles pour AGV et robots intelligents Mesure de débit et essais non destructifs (END)
Avantages en termes de performances :
Sensibilité et stabilité élevées, vitesse de réponse rapide, grande durabilité et bonne résistance aux interférences environnementales.
2. Application aux feuilles d'atomisation en céramique piézoélectrique
Les céramiques piézoélectriques sont également largement utilisées dans les équipements de pulvérisation ultrasonique, tels que les atomiseurs, les humidificateurs, les diffuseurs d'arômes et les appareils de beauté. En tant que source de vibrations, elles génèrent des oscillations mécaniques à micro-échelle par le biais d'une excitation électrique à haute fréquence, ce qui permet d'atomiser rapidement les liquides en particules fines et uniformes et d'obtenir une atomisation efficace sans échauffement.
Applications typiques :
Pulvérisateurs médicaux et humidificateurs d'air Matériel d'aromathérapie et de désinfection Systèmes industriels d'humidification et d'atomisation des fluides
En résumé, les céramiques piézoélectriques sont le principal matériau de conversion d'énergie pour les capteurs, transducteurs et modules d'atomisation à ultrasons. Grâce à leur efficacité élevée, leur fiabilité et leur excellente adaptabilité à diverses fréquences et environnements, les céramiques piézoélectriques sont devenues une base importante pour les technologies modernes de détection ultrasonique, de mesure de précision et de contrôle des fluides.
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