Jump to content

    
Sign in to follow this  
Alex_Golubev

Усилитель сигнала с пьезокерамики

Recommended Posts

Guest TSerg
Раз вы не в курсе, то объяснять долго - в двух словах нашлепка на пьезокерамику с как можно более равным пьезокерамике волновым сопротивлением и максимальным затуханием ультразвука.

По бытовому - резиноподобный материал с одной стороны. :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Можно более подробнее? Как правильно выбрать материал? Какую нужно сделать толщину материала? С каким усилием придавить к пьезокерамике?

Я также знаю что нужен концентратор, но как рассчитать геометрические размеры и выбрать материал не знаю?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Можно более подробнее? Как правильно выбрать материал? Какую нужно сделать толщину материала? С каким усилием придавить к пьезокерамике?

Я также знаю что нужен концентратор, но как рассчитать геометрические размеры и выбрать материал не знаю?

 

Любой каприз за Ваши деньги. Webster10PhD.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites

Определить время задержки достаточно точно можно с использованием корреляционного метода, найдя максимум корреляционной функции между прототипом (радиоимпульсом с параметрами излучаемого сигнала) и принятым сигналом. Или считать время задержки по целой группе зондирующих импульсов. В воде временная разница между сигналами по потоку и против потока мала (сотни пикосекунд), и ее поймать с приемлемой точностью не получается. Литературы по расходомерам очень много

Share this post


Link to post
Share on other sites
В воде временная разница между сигналами по потоку и против потока мала (сотни пикосекунд)

Почему пикосекунд?

 

Корелляционный метод действительно используется, но скорее в дефектоскопии, где интересующие сигналы различаются на порядки. Но в данной задаче - не очень ясно, почему принимаемый сигнал должен сильно варьироваться по амплитуде. Я бы предположил разницу порядка отношения скорости потока с скорости звука.

Share this post


Link to post
Share on other sites
почему принимаемый сигнал должен сильно варьироваться по амплитуде

Потому что у автора отсутствует TDC1000, идущая в комплекте к TDC7200 — может бумажки читал невнимательно, но скорее всего начальство принудило сэкономить три рубля.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Можно более подробнее? Как правильно выбрать материал? Какую нужно сделать толщину материала? С каким усилием придавить к пьезокерамике?

Я также знаю что нужен концентратор, но как рассчитать геометрические размеры и выбрать материал не знаю?

Концентратор не нужен, вы же не собираетесь кавитацию получать?

Расчет демпфера и согласующего слоя(протектора) достаточно сложная задача и просто так его не опишешь, в общем случае звучит как расчет электромеханической системы от излучателя до приемника, почитайте например Домаркас В. И., Кажис Р.-И. Ю. "Контрольно-измерительные пьезоэлектрические преобразователи" 1974.

По-простому, можно использовать эпоксидку и порошок вольфрама, вот только сколько замешивать и какой должен быть объем, да и подойдет ли вообще - зависит от параметров вашего излучателя/приемника.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Почему пикосекунд?

 

Корелляционный метод действительно используется, но скорее в дефектоскопии, где интересующие сигналы различаются на порядки. Но в данной задаче - не очень ясно, почему принимаемый сигнал должен сильно варьироваться по амплитуде. Я бы предположил разницу порядка отношения скорости потока с скорости звука.

Раньше большей частью использовался многозондовый метод. сейчас с появлением DSP - большей частью корреляционный. А сигнал из трубы меняется как заблагорассудится, в протоке есть воздух, завихрения и все что хочешь. Просто знаю, поскольку 12 лет занимался ультразвуковыми расходомерами.

В расходомере 80% успеха - это хороший датчик и измерительный участок. В домашних условиях его не сделать. Более того, датчики подбираются в пары

Share this post


Link to post
Share on other sites
Потому что у автора отсутствует TDC1000, идущая в комплекте к TDC7200 — может бумажки читал невнимательно, но скорее всего начальство принудило сэкономить три рубля.
А вы думаете что tdc1000 идеальна? Так я скажу нет, не идеальна. Как минимум из-за не возможности автоматической подстройки уровня напряжения на передатчике. Как следствие уровень напряжения на приемники( зависит от вязкости жидкости) постоянно изменяется и также компаратор прыгает по полуволнам. Если берем чистую воду то тогда да tdc1000 работает хорошо.

Share this post


Link to post
Share on other sites
По бытовому - резиноподобный материал с одной стороны. :)

 

"Если нельзя, но очень хочется - то можно" (с)

 

Просто пластилин.

 

post-6610-1490107014_thumb.jpg

post-6610-1490107025_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Хочу спросить по поводу согласующего слоя (про демпфер пишут что можно поставить электромеханический). В "Контрольно-измерительные пьезоэлектрические преобразователи" написано про линейность фчх, при четверть волновой пластине.

Но как правильно рассчитать геометрический размер пластины я так и не понял. Длина волны деленная на четыре и определяет толщину согласующего слоя?

У меня пьезокерамика частотой 5 МГц.

Как я понял, длина волны = скорость ультразвуковой волны в материале согласующего слоя/на частоту пьезокерамике/4 (l=v/n)/4. Берем к примеру латунь у нее две скорости продольная и радиальная, какую брать?

Какая должна быть длительность видио импульса возбуждающего пьезокерамику в импульсном режиме? Равная половине периода?

Edited by Alex_Golubev

Share this post


Link to post
Share on other sites
Но как правильно рассчитать геометрический размер пластины я так и не понял. Длина волны деленная на четыре и определяет толщину согласующего слоя?

Да.

 

У меня пьезокерамика частотой 5 МГц.

Как я понял, длина волны = скорость ультразвуковой волны в материале согласующего слоя/на частоту пьезокерамике/4 (l=v/n)/4. Берем к примеру латунь у нее две скорости продольная и радиальная, какую брать?

Частота, как я понимаю, расчетная? По толщине или радиусу?

Просто в любом цилиндре есть радиальные и толщинные колебания, результирующая частота на выходе будет зависеть от соотношения радиуса/толщины, плюс согласующая пластина со своими частотами будет влиять.

 

Какая должна быть длительность видио импульса возбуждающего пьезокерамику в импульсном режиме? Равная половине периода?

В идеале - четверть периода.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Частота расчетная по толщине геометрические размеры диаметр 5мм толщина 0,4мм материал цтс-19.

Хочу еще уточнить g31 параметр определяет чувствительность керамике ? Как я понимаю чем он больше тем лучше?

Я сделал схему передатчика в виде полевого транзистора и резистора в цепи стока на 1 Ком. Напряжение на стоке 2 В. Получается у меня один фронт крутой примерно 10 нс другой пологий С керамике*1 КОм. Почитав книгу понял что данная схема не совсем удачна.

DS0175.jpg

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this