Hľadaj Zobraz: Univerzity Kategórie Rozšírené vyhľadávanie

44 752   projektov
1 nových

Ultrazvukový snímač vzdialenosti - Semestrálny projekt I (Priemyselné Inžinierstvo)

«»
Prípona
.doc
Typ
semestrálna práca
Stiahnuté
10 x
Veľkosť
1,5 MB
Jazyk
slovenský
ID projektu
14161
Posledná úprava
15.07.2022
Zobrazené
2 435 x
Autor:
fiodor
Facebook icon
Detaily projektu
Popis:
Rozvoj priemyslu a požiadavky na kvalitu riadenia výroby nás pomaly tlačí k tomu aby sa čoraz vo väčšej miere využívali ultrazvukové zariadenia, čí už je to na meranie, kontrolu alebo zabezpečenie objektov, liniek čí osôb.

Zariadenie pracujúce na princípe ultrazvuku dokážu na princípe akustického vlnenia bezdotykovo identifikovať prítomnosť objektov asi všetkých tvarov a materiálov, z ktorých sú vyhotovené. To znamená, že nie sú úzko špecifikované na rozmer alebo druh materiálu, v podstate reagujú a všetky druhy materiálov. Vplyvy okolia a vzťažných podmienok, ktoré sa pri meraní vyskytujú ako hmla, prach, sneženie a dážď, funkciu senzorov nijak neovplyvňujú, čo môžme považovať za značnú výhodu. Terajšia doba a hlavne blízka budúcnosť nám ukážu cestu ich využitia. Zatiaľ sa tieto prístroje (snímače) vo veľkom využívajú hlavne v medicíne a laboratóriách, v priemysle našli taktiež uplatnenie a vo veľkej miere ešte aj nájdu a to hlavne keď sa ich cena podstatne zníži na radovo stovky korún a nie tisícky korún za pristroj.

Ultrazvukové senzory a ich hlavne využitie je v podobe snímačov, používaných v difúznom režime t.j. predmet, ktorý sa nachádza pred snímačom odráža časť vyslaných ultrazvukových vĺn späť k senzoru a tým je identifikovaný. Na takomto princípe pre názornosť pracuje aj netopier alebo delfín, ktorý sa takto pohybuje vo vzduchu či vode. Potreby užívateľov si vyžiadali použitie ultrazvukového senzoru ako jednocestnú závoru (jedna súčiastka), ktorá pozostáva z vysielača a prijímača, ktoré sa permanentne navzájom „ počúvajú“. A ak je ultrazvukový signál medzi vysielačom a prijímačom prerušený objektom, výstup senzoru sa zopne. Výstupný tvar signálu môže byt či už na obrazovke PC alebo LCD displeji snímača atd. Pre názornosť taký jednoduchý snímač minima a maxima, pri ktorom uvažujeme dva spínacie vstupy => napr. plniaca linka fliaš a pod. Ďalej je to medicína, defektoskopia, ultrazvukové čističky, poplašné zariadenia, sonóry, ...

V tejto prací za na začiatok budeme zaoberať princípom činnosti samotného ultrazvukového vlnenia, jeho výhody, nevýhody a použitie resp. zneužitie. V druhej časti sa si urobíme prierez jednotlivými zariadeniami na princípe ultrazvuku a ich vlastnosti, využitie, princíp činnosti, cenove relácie alebo modifikácie využitia a mnoho ďalších zaujímavosti.
...

Kľúčové slová:

ultrazvuk

fyzika

akustika

akustické pásmo

ultrazvukové vlnenie

ultrazvukové čistenie

defektoskopia

zvuk

šírenie zvuku

kmitanie

akustická vlna

ultrazvukový žiarič

prietokomer



Obsah:
  • Úvod -5-
    1 Ultrazvuk z fyzikálneho hľadiska -6-
    1.1 Fyzikálny princíp ultrazvuku -6-
    1.2 Rozdelenie podľa akustických pasiem -7-
    2 Akustika -8-
    2.1 Základne poznatky akustiky -8-
    2.2 Rýchlosť šírenia zvuku -9-
    2.3 Hudobný a nehudobný zvuk -9-
    2.4 Udávanie tónov a farba zvuku -10-
    3 Vznik, vlastnosti a zdroje ultrazvuku -11-
    3.1 Vznik ultrazvukového vlnenia -11-
    3.2 Zdroje ultrazvukového vlnenia -13-
    3.3 Všeobecné (základné) vlastnosti -14-
    3.4 Šírenie ultrazvukových vĺn -15-
    3.5 Príklady využitia ultrazvuku -16-
    4 Tvary a druhy akustických vĺn -16-
    4.1 Ozrejmenie si základných pojmov -16-
    4.2 Tvary vĺn -17-
    4.2.1 Rovinne vlny -18-
    4.2.2 Guľová vlna -19-
    4.2.3 Valcová vlna -20-
    4.3 Druhy vĺn -21-
    4.3.1 Pozdĺžne a priečne vlny -22-
    4.3.2 Ohybové vlny -22-
    4.3.3 Radiálne vlny -23-
    4.3.4 Povrchové Rayleighove, Loveho a Lambove vlny -23-
    5 Tlmenie, rýchlosť, vyžarovanie. pohlcovanie a rozptyl vlnenia -25-
    5.1 Tlmenie ultrazvukového vlnenia -25-
    5.2 Pohlcovanie a rozptyl vlnenia -26-
    5.3 Rýchlosť šírenia ultrazvukových vĺn v prostredí -26-
    5.4 Vyžarovanie a šírenie ultrazvukového vlnenia v prostredí -27-
    5.4.1 Vyžarovanie ultrazvukových žiaričov do prostredia -28-
    5.4.2 Prechod vlnenia cez rozhranie dvoch prostredí -28-
    5.5 Postupné a stojaté vlnenie -29-
    6 Prehľad, vlastnosti, použitie a ďalšie informácie o UZ snímačoch -30-
    6.1 Kanálové ultrazvukové prietokomery -30-
    6.2 Jedno-kanalovy prietokomer -31-
    6.3 Dvojkanalovy prietokomer -32-
    6.4 Trojkanalovy prietokomer -33-
    6.5 Pätkanalový prietokomer -34-
    7 Ultrazvukové čistenie -35-
    7.1 Prečo čistiť ultrazvukom -35-
    7.2 Čo čistiť ultrazvukom -36-
    7.3 Čo je potrebe k čisteniu pomocou ultrazvuku -37-
    7.4 Parametre ultrazvukového čistiaceho zariadenia -38-
    7.4.1 Objem čistiacej vane -38-
    7.4.2 Výkon generátora -38-
    7.4.3 Teplota média -39-
    7.4.4 Odplynená voda -40-
    7.4.5 Kmitočet generátora -40-
    8 Ultrazvuková defektoskopia -41-
    8.1 Nedeštruktívne skúšanie -41-
    8.1.1 Výkon skúšky a ukážka osciloskopu na jej výkon -42-
    8.1.2 Druhy skúšobných činností -43-
    9 Senzory pre bezdotykové meranie hladiny kvapalín -44-
    9.1 Merací systém -44-
    9.2 Princíp činnosti merania pomocou ultrazvukového impulzu -44-
    9.3 Podmienky merania -46-
    9.3.1 Detekční kužeľ a rušivé signály -46-
    9.3.2 Presnosť merania -47-
    9.4 Odporučenia pre montáž -48-
    9.4.1 Montáž na nádrž -48-
    9.4.2 Montáž na zásobník -49-
    10 Prehľad a základne vlastnosti vybraných druhov senzorov a
    spôsob merania -50-
    10.1 Princíp výpočtu vzdialenosti pomocou ∆t -50-
    10.2 Princíp výpočtu vzdialenosti pomocou procesora -50-
    10.3 Zoznam a prehľad snímačov -51-

    Záver -52-

    Zoznam použitej literatúry -54-
    Zoznam príloh -54-

Zdroje: