Ultraschall unterwasser wandler

Arten von Ultraschall-Unterwasserwandlern

Ein Ultraschall-Unterwasserwandler ist ein Gerät, das unter Wasser eingesetzt wird, wo die Bedingungen von denen in der Luft abweichen können, um elektrische Energie in Ultraschallwellen oder mechanische Energie in Ultraschallwellen und zurück in elektrische Energie umzuwandeln.

Es gibt zwei Haupttypen von Unterwasserwandlern:

• Piezoelektrische Wandler: Ein piezoelektrischer Wandler weist einen piezoelektrischen Effekt auf, d. h. das verwendete Material kann eine Spannung oder elektrische Ladung erzeugen, wenn es mechanisch belastet oder komprimiert wird. Diese Art von Wandler erzeugt Ultraschallwellen, indem er elektrische Energie auf piezoelektrische Keramikscheiben anwendet. Die Scheiben dehnen sich aus und ziehen sich zusammen, wodurch Schallwellen erzeugt werden, die durch das Wasser gehen. Dieser Wandler kann sowohl als Sender als auch als Empfänger arbeiten; wenn er Signale sendet, werden die erzeugten Schallwellen auf ein Objekt unter Wasser treffen, und wenn die Wellen zu ihm zurückkehren, zeigen sie die Entfernung des Objekts an, was bei der Bestimmung der Entfernung des Objekts hilft. Die Art des Materials, das für die Abdeckung verwendet wird, hängt von der beabsichtigten maximalen Betriebstiefer und -temperatur sowie dem Medium ab, in dem die Ultraschallwellen ausgebreitet werden sollen. So wird beispielsweise Messing für Tiefen von nicht mehr als einem Meter im Süßwasser verwendet, während 316L (1.4404) Edelstahl für Tiefen bis zu 500 Metern im Meerwasser verwendet werden kann.
• Magnetostriktive Wandler: Diese Art von Wandler verfügt über einen Draht, der ein Magnetfeld um sich herum erzeugt. Wenn ein Magnetfeld angelegt wird, bewegt sich eine Welle entlang des Drahtes, und die Geschwindigkeit der Welle hängt von der Stärke des Magnetfelds und der Temperatur ab. Die Welle kann durch Ultraschallwellen gesteuert werden, die einen Magneten rotationsmäßig bewegen. Die Präzision dieses Geräts ist sehr hoch.

Funktion und Eigenschaften von Ultraschall-Unterwasserwandlern

Ultraschall-Unterwasserwandler sind Spezialgeräte, die elektrische Energie in mechanische Energie und umgekehrt im Ultraschallbereich umwandeln. Ihre Hauptfunktion ist es, Schallwellen mit Frequenzen, die das menschliche Ohr nicht hören kann, durch Wasser zu senden und zu empfangen.

Zu den Merkmalen von Ultraschall-Unterwasserwandlern gehören die folgenden:

• Kleine Größe: Ein Wandler mit einer kleinen Größe unter Wasser lässt sich einfacher installieren und bietet den Benutzern mehr Möglichkeiten. Er ist außerdem leicht, sodass er die Anwendung nicht beeinträchtigt.
• Hohe Empfindlichkeit: Wenn ein Wandler eine hohe Empfindlichkeit aufweist, kann er selbst die schwächsten Signale erkennen. Diese Eigenschaft ist für Anwendungen mit großer Reichweite oder niedrigem Signalpegel vorteilhaft.
• Fähigkeit, rauen Bedingungen standzuhalten: Wandler, die rauen Bedingungen unter Wasser, wie z. B. hohem Druck, möglichen Stößen, grober Behandlung und korrosiven Umgebungen standhalten können, erfüllen ihre Anwendungen erfolgreich. Sowohl die Art des Materials als auch die Konstruktion spielen dabei eine Rolle.
• Niedriger Stromverbrauch: Wandler mit niedrigem Stromverbrauch helfen, Energie zu sparen, insbesondere bei langfristigen Operationen und Anwendungen an abgelegenen Orten.
• Vielseitiger Ausgang: Wandler mit unterschiedlichen Ausgängen, wie z. B. analoger und digitaler Ausgang, bieten den Benutzern Vielseitigkeit. Die Benutzer können das Ausgangssignal auswählen, das mit ihren Geräten und ihrem System kompatibel ist.
• Lange Lebensdauer: Unterwasserwandler mit langer Lebensdauer können Verschleiß und Abnutzung erfolgreich widerstehen. Sie haben geringere Wartungsanforderungen und einen längeren Service.
• Höhere Frequenz: Ultraschallwandler mit erhöhter Frequenz ermöglichen eine genaue Positionierung, Füllstandsmessung und Objekterkennung in Anwendungen, bei denen Präzision unerlässlich ist.
• Robuste Konstruktion: Die robuste Bauweise von Unterwasserwandlern hilft ihnen, mechanischen Belastungen, Stößen und versehentlichen Stürzen zu widerstehen und schützt so die wichtigen inneren Komponenten.
• Geringeres Gewicht: Leichte Wandler eignen sich besser für Auftriebsanwendungen, da sie einen minimalen Widerstand und einen minimalen Widerstand erzeugen.
• Einfache Installation: Wandler mit benutzerfreundlichen Funktionen machen den Installationsprozess einfach.

Anwendungen von Ultraschall-Unterwasserwandlern

Aufgrund seiner beeindruckenden Fähigkeiten findet der Ultraschall-Unterwasserwandler in verschiedenen Anwendungen Verwendung. Hier sind einige davon:

• Meeresforschung: Meeresforscher verwenden den Unterwasserwandler, um das Leben im Meer zu erforschen und Daten über Meeresströmungen, Unterwasserpflanzen und Tierlebensräume zu sammeln.
• Unterwasservermessung: Unterwasserwandler unterstützen Vermessungsarbeiten, indem sie detaillierte Karten des Meeresbodens erstellen. Sie helfen bei Pipelineinspektionen, Unterwasserbau und Baggerarbeiten.
• Fischerei: Fischer verwenden Unterwasserwandler, um Fischschwärme zu lokalisieren. Der Wandler erzeugt eine Schallwelle, die beim Zurückprallen die Anwesenheit von Fischen anzeigt. Dies hilft, die Fangaktivitäten zu optimieren und nachhaltige Praktiken zu gewährleisten.
• Marineverteidigung: Die Marineverteidigung verwendet Wandler für die Unterwasserüberwachung und die Erkennung von Eindringlingen. Mit Wandlern ausgestattete Systeme können große Gebiete überwachen und schnell auf potenzielle Bedrohungen reagieren.
• Umweltüberwachung: Unterwasserwandler helfen, Umweltbedingungen zu verfolgen, indem sie Wassertemperatur, Salzgehalt und Phytoplankton-Dichte messen. Diese Parameter sind entscheidend für das Verständnis der Auswirkungen des Klimawandels auf die marinen Ökosysteme.
• Unterwasserkommunikation: Wandler können auch Signale an Unterwasser-Kommunikationssysteme weiterleiten, wodurch Marineschiffe während gemeinsamer Operationen kommunizieren können.
• Industrielle Anwendungen: Unterwasserwandler unterstützen die Überwachung von Industrieanlagen in Meeresumgebungen, wie z. B. Pumpen, Kompressoren und Turbinen.

So wählen Sie Ultraschall-Unterwasserwandler aus

Bei der Auswahl von Wandlern, um bestimmte Anforderungen zu erfüllen, sind einige Punkte zu beachten.

Wandler unterscheiden sich durch ihre Frequenz. Ein Wandler mit niedriger Frequenz ist für Anwendungen bevorzugt, die eine große Schallwellendurchdringung und Leistung erfordern, während Wandler mit hoher Frequenz für Anwendungen mit hoher Auflösung verwendet werden. Beachten Sie dies: Die Regel ist einfach - höhere Frequenz bietet eine bessere Auflösung, aber geringere Durchdringung.

Das Material und die Konstruktion des Wandlers bestimmen seine Haltbarkeit und Leistung. Berücksichtigen Sie bei der Auswahl eines Unterwasserwandlers, wo er eingesetzt werden soll. Wenn er in rauen Umgebungen eingesetzt werden soll, wählen Sie einen Wandler mit einem robusten Gehäuse. Suchen Sie nach Wandlern mit elektropoliert, beschichtet oder eloxiert Oberflächen.

Wandler können auf verschiedene Arten montiert werden: durch Verwendung eines Bolzens, durch Einbettung in das Medium oder seltener durch Verwendung einer Epoxidmontage. Bolzenbefestigte Wandler erfordern eine schwere Rücklaufscheibe und müssen befestigt werden, um Bewegungen zu vermeiden. Wenn Sie eine Epoxidmontage verwenden, stellen Sie sicher, dass die richtige Art von Epoxid für die wasserdichte Verklebung verwendet wird. Betten Sie den Wandler in das Medium ein und stellen Sie sicher, dass keine Luftblasen vorhanden sind, die Schäden oder Schallstörungen verursachen könnten.

Berücksichtigen Sie bei der Auswahl eines Ultraschall-Unterwasserwandlers die Stromversorgung. Viele Modelle benötigen eine externe Stromversorgung, Batterien oder müssen an das Stromnetz angeschlossen werden. Einige Wandlermodelle können eine breite Palette von Stromversorgungen und Stromquellen akzeptieren. Überprüfen Sie die Spannungs- und Strom Anforderungen.

Suchen Sie nach Modellen, die die Industriestandards und -vorschriften für Signalqualität, Umweltschutz, Sicherheit und elektromagnetische Verträglichkeit erfüllen. Berücksichtigen Sie bei der Auswahl eines Wandlers die Anwendungen, die Umgebung, die Montageart, das Material, die Konstruktion, die Stromversorgung, die Konformität und die Zertifizierungen.

Ultraschall-Unterwasserwandler Q&A

F1 Gibt es einen Ultraschallwandler zur Messung jeglicher Unterwasserdicke?

A1 Um unterschiedliche Unterwasserdicken oder mehrere Schichten zu messen, kann ein Multi-Echo-Wandler verwendet werden. Er misst mit Ultraschallimpulsen und liefert Dickenangaben an verschiedenen Echos.

F2 Wie wirkt sich die Temperatur auf die Dickenmessung des Ultraschallwandlers aus?

A2 Die Temperatur beeinflusst die Schallgeschwindigkeit im Material, was zu Fehlern bei der Dickenmessung führen kann. Um den Temperatureffekt zu minimieren, verfügen viele Ultraschall-Dickenmessgeräte über eine Temperaturkompensationsfunktion. Es ist wichtig, die Temperatur des Materials zu kennen und die richtige Schallgeschwindigkeit bei dieser Temperatur zu verwenden.

F3 Welche Herausforderungen gibt es bei der Verwendung von Ultraschallwandlern in dickwandigen Rohren?

A3 In dickwandigen Rohren kann es schwierig sein, genügend Kopplungsmittel-Druck aufzubringen, und Schallwellen brauchen länger, um die Rückwand zu erreichen und zurückzukehren. Dies kann zu einer Verzögerung der Ablesung führen. Die Wandstärke der Rohre sowie die Innen- und Außendurchmesser können sich auch auf Messungen auswirken, die mit einem Ultraschallwandler durchgeführt werden.

F4 Welche Branchen verwenden Ultraschallprüfgewebe?

A4 Branchen wie die Luftfahrt, in denen Gewebe zur Abdeckung von Teilen eines Flugzeugs verwendet wird, verwenden Ultraschallprüfgewebe. Ein Ultraschalltest am Gewebe kann helfen, versteckte Risse oder Fehler zu erkennen und so die strukturelle Integrität des Gewebes zu gewährleisten.