ما مستشعر المسافة فوق الصوتي؟
مستشعر المسافة فوق الصوتي جهاز قياس غير تلامسي يُستخدم لكشف المسافة بين المستشعر وجسم الهدف. يرسل موجات صوتية فوق صوتية نحو الهدف ويستقبل الصدى المنعكس. ويشتمل المستشعر الكامل عادةً على المحول فوق الصوتي والإلكترونيات والغلاف وواجهة الخرج ومعالجة الإشارة.
كيف يعمل القياس فوق الصوتي للمسافة
يعتمد القياس فوق الصوتي للمسافة عادةً على مبدأ زمن الطيران. يصدر المحول نبضة قصيرة، وتنتقل الموجة الصوتية عبر الهواء وتنعكس من سطح الهدف وتعود إلى المستقبل. تُحسب المسافة على النحو التالي: سرعة الصوت × زمن الطيران / 2.
ما الذي يؤثر في مدى المستشعر فوق الصوتي؟
| العامل | التأثير |
|---|---|
| التردد | تدعم الترددات المنخفضة مدى أطول غالباً، بينما تُستخدم الترددات الأعلى غالباً للمدى الأقصر والدقة التفصيلية الأفضل. |
| سطح الهدف | تعكس الأسطح الصلبة والمستوية والمتعامدة أصداء أقوى. |
| حساسية المحول | تساعد الحساسية الأعلى على كشف الأصداء الضعيفة. |
| زاوية الحزمة | تتحكم في مساحة التغطية والانعكاسات غير المرغوبة. |
| البيئة | تؤثر الحرارة والرطوبة والغبار وتدفق الهواء والضوضاء الصوتية في الاستقرار. |
| المنطقة العمياء | تحدد أدنى مسافة يمكن أن يبدأ عندها قياس مستقر. |
خيارات 40 kHz و200 kHz والترددات الأعلى
يُستخدم المحول فوق الصوتي بتردد 40 kHz عادةً لقياس المسافة في الهواء وحساسات الركن وكشف الأجسام والاستشعار الصناعي العام. ويُختار المحول بتردد 200 kHz عادةً للأنظمة الأقصر مدى أو الهياكل المدمجة أو متطلبات الدقة الأعلى. ينبغي تقييم المحولات ذات التردد الأعلى وفق الوسط وحالة الهدف والتوهين وتصميم النظام.
زاوية الحزمة والمنطقة العمياء والتركيب
يجب تقييم زاوية الحزمة والمنطقة العمياء مع المدى. فقد يكون المستشعر طويل المدى غير مناسب إذا كانت منطقته العمياء كبيرة جداً لمساحة التركيب. وقد تسبب الحزمة الواسعة أصداءً زائفة قرب جدران الخزان أو الحوامل أو الأنابيب أو إطارات الآلات.
التطبيقات النموذجية
- كشف الأجسام الصناعي
- مراقبة منسوب الخزانات والمياه
- المساعدة على الركن
- تجنب عوائق الروبوتات
- مراقبة الصناديق والحاويات
- أنظمة الأبواب الأوتوماتيكية والسلامة
كيفية اختيار محول المسافة فوق الصوتي
قبل طلب عرض سعر، تحقق من التطبيق ومدى القياس ومادة الهدف وبيئة العمل والتردد المفضل وزاوية الحزمة والمنطقة العمياء والغلاف والمعلمات الكهربائية والكمية التقديرية. وإذا تطلب التطبيق غلافاً خاصاً أو كابلاً أو موصلاً أو تردداً أو تصميماً مقاوماً للماء، فقد يكون محول فوق صوتي مخصص أكثر ملاءمة من قطعة قياسية.