מד עומק אולטראסוני. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מד עומק אולטראסוני. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מחוונים, גלאים, גלאי מתכות

מדידת עומק תחתית אזור המים או - חיפוש עצמים שקועים אפשרית בעזרת מד עומק קולי, הסכימה ותיאור קצר שלו ניתנים להלן.

עקרון הפעולה של המכשיר מבוסס על השתקפות של פולסים קוליים קצרי טווח מהנהר או מקרקעית הים. במקרה זה, לא נמדד זמן מעבר הפולסים בעמודת המים (מהירות הקול במים היא 1500 מ'/ש'), אלא מספר הפולסים המשתקפים ליחידת זמן. עומק החדירה של פולסים קוליים נקבע על פי עוצמת הקרינה והרגישות של המכשיר הקולט. במכשיר המתואר, הוא אינו עולה על 20 מ'.

מד עומק אולטראסוני
איור 1

מד העומק מורכב משני חלקים: חיישן מגנטוסטריקטי ויחידה אלקטרונית. החיישן המגנטוסטריקטי (המכשיר שלו מוצג באיור 1) הוא מוט ניקל 4, קבוע עם טבעת נחושת 1 בבית 2. מסגרת 5 מונחת על המוט עם סלילים 3 כרוכים עליו, אטומה עם אטם פקק. 6. רעידות אולטרסאונד (משרעתן מקסימלית בתדרי תהודה) של מוט הניקל והלוח 7 מועברות לסביבה המימית. כדי למנוע תנודות במפלס המים בשקע החיישן, הוא נסגר עם קרום גומי בעובי 0,5-0,8 מ"מ, המוחזק בתחבושת 9. במהלך המדידות יוצקים מים לתוך השקע דרך חור 8.

היחידה האלקטרונית (איור 2) מורכבת מגנרטור קולי המורכב על טרנזיסטורים T1, T2, מאפנן על טרנזיסטורים T3, T4, מקלט של פולסים משתקפים T5-T8 ומחוון מצביע, שקנה המידה שלו מכויל במטרים של עוֹמֶק.

מד עומק אולטראסוני
איור 2

מחולל push-pull עם משוב קיבולי יוצר רעידות אולטרסאוניות בתדר של 40 קילו-הרץ. עומס הגנרטור הוא המעגל שנוצר על ידי סליל L4 (הוא מלופף על מוט פריט סגור עם חתך של 2 ס"מ²) וקבל C2. הנתונים הספציפיים של כמויות אלו אינם ניתנים במקור. הם נבחרים על סמך השראות הנמדדת (באחת השיטות הידועות) של פיתול העירור של הוויברטור L1 (1500 סיבובים של PEL 0,35), אשר בתורה תלויה מאוד באיכות ליבת הרטט. כאשר אטום, יש לזכור כי השראות L1 והקיבול של הקבל C1 יוצרים מעגל תהודה סדרתי, המתואם עם מעגל המחולל באמצעות סליל הצימוד L3. מספר הסיבובים L3 נמצא גם באופן אמפירי. לסליל ההטיה L2 יש 3000 סיבובים של חוט PEL 0,15, ערך האינדוקציה שלו הוא 0,5 T. בסדרה עם L2, מחובר המשרן Dr1, המונע חדירת תנודות תדר קולי למעגל ההטיה. ערך השראות של המשרן הוא 0,25-0,3 gn.

המולטיברטור (טרנזיסטורים T3, E4) משמש במכשיר כמודולטור ומד תדרים. קבוע הזמן של מעגל הבסיס שלו הוא 600 µs. פולסים שליליים מוסרים מהאספן T3, השולטים על פעולת המחולל האולטראסוני. הערך הנדרש של מתח הדופק נקבע על ידי נגדים משתנים R3, R4. מד מתח DC עם ערך גבול של 10 V כלול באותו מעגל, המודד את הערך הממוצע של מתח הדופק. בנוסף, המולטיוויברטור, יחד עם הטרנזיסטור T5, מבצעים את הפונקציות של מתג אלקטרוני שסוגר את כניסת המקלט לזמן שליחת פולס הגישוש ופותח אותו עם קבלת הפולס המוחזר.

המקלט כולל מגבר על טרנזיסטורים T6-T8 וגלאי על דיודה D1. הפולסים המוחזרים המתקבלים על ידי החיישן (במקרה זה, נעשה שימוש באפקט המגנטוסטריקטי ההפוך) מוגברים על ידי מגבר תלת שלבי, בכניסה של אשר מעגל סלקטיבי מכוון לתדר של 40 קילו-הרץ מופעל, ומזוהים באמצעות קבל C16 נכנסים למעגל הבסיס של הטרנזיסטור T4, ומתחילים את המולטיוויברטור. מכיוון שמספר הפולסים המשתקפים ליחידת זמן תלוי בעומק, כאשר האחרון משתנה, תדר ההדק של המולטיוויברטור משתנה.

הכיול הראשוני של המכשיר מתבצע בעומק ידוע של 3 מ'. הוויברטור טובל במים והזרם הנצרך על ידי הגנרטור מוגדר ל-4 mA עם נגדים משתנים R6 R60 ". קריאת מד המתח מכוילת עם סימון של 3 מ' הזרם הנצרך על ידי הגנרטור צריך לרדת מעומק הגובר.העומק המרבי יתאים לסטייה המינימלית של מחט מד העומק.

ספרות

"רדיואמטר", 1970, N5.

פרסום: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

ראה מאמרים אחרים סעיף מחוונים, גלאים, גלאי מתכות.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

רעשי תנועה מעכבים את גדילת האפרוחים 06.05.2024

הצלילים שמקיפים אותנו בערים מודרניות הופכים נוקבים יותר ויותר. עם זאת, מעטים האנשים שחושבים כיצד הרעש הזה משפיע על עולם החי, במיוחד יצורים עדינים כמו אפרוחים שעדיין לא בקעו מהביצים שלהם. מחקרים עדכניים שופכים אור על נושא זה, ומצביעים על השלכות חמורות על התפתחותם והישרדותם. מדענים מצאו שחשיפה של אפרוחי יהלום זברה לרעש תנועה עלולה לגרום להפרעה חמורה בהתפתחותם. ניסויים הראו שזיהום רעש יכול לעכב באופן משמעותי את בקיעתם, ואותם אפרוחים שצצים מתמודדים עם מספר בעיות מקדמות בריאות. החוקרים מצאו גם שההשפעות השליליות של זיהום הרעש משתרעות על הציפורים הבוגרות. סיכויי רבייה מופחתים וירידה בפוריות מעידים על ההשפעות ארוכות הטווח שיש לרעש התנועה על חיות הבר. תוצאות המחקר מדגישות את הצורך ... >>

רמקול אלחוטי Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

בעולם של טכנולוגיית אודיו מודרנית, היצרנים שואפים לא רק לאיכות צליל ללא דופי, אלא גם לשילוב פונקציונליות עם אסתטיקה. אחד הצעדים החדשניים האחרונים בכיוון זה הוא מערכת הרמקולים האלחוטיים החדשים Samsung Music Frame HW-LS60D, שהוצגה באירוע 2024 World of Samsung. ה-Samsung HW-LS60D הוא יותר מסתם מערכת רמקולים, זו אומנות הסאונד בסגנון המסגרת. השילוב של מערכת 6 רמקולים עם תמיכה ב-Dolby Atmos ועיצוב מסגרת תמונה מסוגנן הופכים את המוצר הזה לתוספת המושלמת לכל פנים. ה-Samsung Music Frame החדש כולל טכנולוגיות מתקדמות לרבות Adaptive Audio המספק דיאלוג ברור בכל רמת עוצמת הקול, ואופטימיזציה אוטומטית של החדר לשחזור אודיו עשיר. עם תמיכה בחיבורי Spotify, Tidal Hi-Fi ו-Bluetooth 5.2, כמו גם אינטגרציה של עוזר חכם, הרמקול הזה מוכן לספק לך ... >>

דרך חדשה לשלוט ולתפעל אותות אופטיים 05.05.2024

עולם המדע והטכנולוגיה המודרני מתפתח במהירות, ובכל יום מופיעות שיטות וטכנולוגיות חדשות שפותחות בפנינו אפשרויות חדשות בתחומים שונים. חידוש אחד כזה הוא פיתוח של מדענים גרמנים של דרך חדשה לשלוט באותות אופטיים, שעלולה להוביל להתקדמות משמעותית בתחום הפוטוניקה. מחקרים אחרונים אפשרו למדענים גרמנים ליצור לוח גלים שניתן לכוונן בתוך מוליך גל סיליקה מאוחה. שיטה זו, המבוססת על שימוש בשכבת גביש נוזלי, מאפשרת לשנות ביעילות את הקיטוב של האור העובר דרך מוליך גל. פריצת דרך טכנולוגית זו פותחת אפשרויות חדשות לפיתוח התקנים פוטוניים קומפקטיים ויעילים המסוגלים לעבד כמויות גדולות של נתונים. הבקרה האלקטרו-אופטית של הקיטוב שמספקת השיטה החדשה יכולה לספק את הבסיס לסוג חדש של התקנים פוטוניים משולבים. זה פותח הזדמנויות גדולות עבור ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

מצלמת פטפיקסל 13.08.2013

מומחי DARPA מרכיבים מצלמת אב-טיפוס, שבעתיד תהיה מסוגלת ללכוד ולעבד תמונות פי מיליון יותר מאשר ראיית האדם.
DARPA עשתה צעדים חדשים בפיתוח טכנולוגיית מצלמה המסוגלת לייצר תמונות פטה-פיקסל בעתיד. באוגוסט 2013 ו-2014 תושלם הרכבת אבות הטיפוס החדשים של מצלמות AWARE 2 ו-AWARE-10: מצלמות 5 ו-10 ג'יגה-פיקסל בעלות שדה ראייה גדול ויכולת לזהות בו-זמנית מספר עצמים. לפי פרמטרים אלה, הם יעלו פי 30-50 על הראייה האנושית.

באוגוסט, מומחים הפועלים מטעם סוכנות המדע הביטחוני DARPA יגיעו לאבן דרך חדשה בפיתוח מצלמת וידאו ייחודית המסוגלת לצפות בסביבה ברזולוציה ובקנה מידה שלא ניתן להשיג על ידי כל יצור חי על הפלנטה שלנו.

העבודה על מצלמה חדשה מתבצעת כחלק מפרויקט AWARE על ידי מדענים ומהנדסים מאוניברסיטת דיוק. הן כבר זכו להצלחה משמעותית, ובפרט, באפריל נוצר הדור השני של מצלמות AWARE 2. מדובר במערך של 98 מצלמות מיקרו 14 מגה פיקסל ברזולוציה כוללת של 1,4 ג'יגה פיקסל, היוצרות מצלמה עם שדה של תצוגה של 120x40 מעלות ומסוגלת לצלם בתדירות של 10 פריימים לכל תן לי שניה. כל מצלמת מיקרו יכולה לצלם תמונות ברזולוציה של 4384x3288 פיקסלים, והמצלמה כולה יכולה לצלם תמונות מורכבות של 63000x18000 פיקסלים.

המאפיינים הייחודיים של המצלמה מסופקים על ידי העיצוב המקורי שלה: האור מהעדשה לא נופל על מטריצה שטוחה, אלא על החלק הפנימי של חצי הכדור, שם ממוקמות מצלמות מיניאטוריות, המאפשרות לצלם צילומים פנוראמיים ברזולוציה גבוהה . בעתיד מתוכננות להתקין מצלמות כאלה על מטוסים צבאיים ורובוטים, שיאפשרו תצפית על שטח עצום ובמקביל להגדיל את קנה המידה של השטח הנבחר. כדי להבין את היתרון של הטכנולוגיה החדשה, דמיינו שמצלמת AWARE יכולה לזהות את פניהם של חצי מהאנשים באצטדיון כדורגל.

ולמרות שהרזולוציה הזוויתית של מצלמות מוגבלת על ידי אפקטים אטמוספריים, אפשר ליצור מצלמות צילום ווידאו שיצלמו תמונות וסרטונים עם זום של עד פי 30-50. אם משתמשים במצלמות וידאו כאלה, למשל, בעת צילום אירועי ספורט, אז הצופים יוכלו להגדיל באופן עצמאי את החלק בתמונת הטלוויזיה שבה הם מעוניינים ולצפות בוידאו בחדות גבוהה. למעשה, מצלמות AWARE מבטלות את הקונספט של שינוי צילום – הצופה עצמו יכול לבחור אם לצפות בפנורמה או בתקריב.

כמובן, הזדמנויות כאלה ידרשו ערוצי תקשורת רבי עוצמה המסוגלים להעביר כמות עצומה של מידע. כמו כן, מפתחים מנסים להחליף את עדשות הזכוכית היקרות של מצלמות AWARE בפלסטיק זול יותר, מה שיפחית את המשקל והעלות של סוג חדש של מכשיר.

עוד חדשות מעניינות:

▪ בד סולארי

▪ כשל במצפן פרה

▪ הפקת מים נקיים מערפל

▪ LED UV L2523UVC

▪ נוירונים עם אוזניים

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר אודיוטכניקה. בחירת מאמרים

▪ מאמר נחיצות האוטוקרטיה וקסמי השוט. ביטוי עממי

▪ מאמר כמה אוויר יש על כדור הארץ? תשובה מפורטת

▪ מאמר חמוץ חמוץ. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר מחולל מעכבר מחשב. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר מטבעות מטיילים. סוד התמקדות

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר