8-900-374-94-44
[email protected]
Slide Image
Меню

Устройство ультразвуковое блок питания и контроля – :: :

Содержание

Ультразвуковое охранное устройство | Техника и Программы

В охранных системах для помещений применяют различные датчики. Особенность ультразвуковых – простота установки. При их использовании в помещении отпадает необходимость в прокладке охранного шлейфа.

Устройство состоит из датчика перемещения, звукового сигнала и автономного блока питания, объединенных в одном корпусе. Оно может охранять комнату площадью до 20 квадратных метров. Размещают его на стене внутри охраняемого объекта. Срабатывание звукового сигнала происходит при перемещении какого-нибудь предмета, при этом вначале подается короткий предупреждающий звуковой сигнал. Если в помещение зашел хозяин, этот сигнал предупредит его, что устройство сработало и его нужно выключить. Если же этого не сделать, то через минуту устройство подаст громкий звуковой сигнал, звучащий в течение нескольких минут, а затем снова перейдет в режим охраны.

В состав датчика перемещения входят акустический излучатель и приемник. Излучатель вырабатывает сигнал в ультразвуковом диапазоне стабильной амплитуды и частоты. Частоту желательно выбирать в пределах 25…35 кГц. Звуковые волны распространяются во все стороны от излучателя и попадают в приемный датчик разными путями. Прямой сигнал идет непосредственно от излучателя к приемнику. Кроме этого, на вход приемного датчика поступают сигналы, отраженные от окружающих предметов. Амплитуда и сдвиг фазы отраженного сигнала относительно прямого имеют случайную, но постоянную величину и зависят от размеров помещения, места расположения датчика и находящихся в помещении предметов.

В приемном датчике прямой и отраженный сигналы смешиваются, образуя суммарный принятый сигнал определенной амплитуды. При перемещении хотя бы одного предмета, на который попадает звуковая волна, фаза и амплитуда отраженного сигнала изменяются. Перемещение отражающей поверхности приблизительно на 1 см приведет к изменению фазы отраженного сигнала на 180°, поэтому длительное перемещение отражающей поверхности вызовет пульсацию суммарного принятого сигнала с частотой от 1 до 100 Гц в зависимости от скорости и направления перемещения. При появлении в принятом сигнале такого рода пульсации срабатывает сигнальное устройство и подается звуковой сигнал.

Схема устройства показана на рисунке. Генератор излучателя построен по схеме емкостной трехточки. Излучатель BQ1 включен в цепь обратной связи транзистора VT1.

Частота колебаний генератора зависит от резонансной частоты излучателя BQ1 и параметров контура L1 С1. Мощность излучения регулируют подбором резистора R3, а подстройку частоты производят подбором конденсатора С1.

Приемник состоит из ультразвукового микрофона ВМ1, усилителя принимаемого сигнала на ОУ DA1.1, детектора на элементах R11, VD2, С8, R13, усилителя продетектированного сигнала на ОУ DA1.2 и транзисторного ключа VT2VT3. Параметры детектора подобраны таким образом, чтобы подавление несущей частоты в диапазоне 25…35 кГц было максимальным, а ослабление низкочастотных пульсации 1…100 Гц – минимальным. Цепь C7R12C9R14 задает коэффициент усиления и полосу пропускания ОУ DA1.2. При появлении переменного напряжения на его выходе положительная полуволна через конденсатор С10 открывает транзисторный ключ VT2VT3, а отрицательная полуволна через диодУОЗ перезаряжает конденсатор С10.

Сигнальное устройство включает в себя триггер Шмитта на элементах DD1.1, DD1.2, узел управления на элементах DD1.3, DD1.4, усилитель тока на транзисторах VT5, VT6, тиристор VS1 и излучатель звукового сигнала BF1. При включении питания заряжается конденсатор С12. Примерно через 1…1.5 мин на выводе 2 элемента DD1.1 возникает высокий уровень. Теперь, если сработает детектор перемещения, транзисторы VT2, VT3 и VT4 откроются, высокий уровень на выводе 1 элемента DD1.1 переключит триггер. На выходе DD1.1 возникнет низкий уровень, а на выходе триггера (вывод 4 DD1.2) – высокий. Цепь C13R23 задает длительность короткого звукового сигнала – 0,1 с, а цепь R21C14 – задержку подачи длительного звукового сигнала – 60 с. Цепь R20C12 определяет длительность звукового сигнала и задержку работы устройства после включения питания.

Потребляемый ток в дежурном режиме не превышает 70 мА, а в режиме подачи звукового сигнала – 1…2А.

В качестве излучателя BQ1 и приемника ВМ1 использованы биморф-ные пьезоэлементы, настроенные на одну и ту же резонансную частоту, например 34 кГц. Расстояние между пьезоэлементами должно быть 3…5 см. Между ними необходимо проложить звукоизоляционную прокладку из поролона. В принципе,если не найдется биморфных пьезоэлементов, можно применить обыкновенную высокочастотную динамическую головку и микрофон, снизив при этом частоту излучения вплоть до 10 кГц. Но это ухудшит помехозащищенность устройства, так как ухудшится частотная избирательность приемника. Также станет слышен излучаемый звук, но для охраны небольших закрытых помещений, объектов, например автомобиля, чувствительности окажется вполне достаточно, а звуковое излучение будет хорошо экранировать корпус автомобиля. В таком варианте конструкцию генератора необходимо изменить.

Звуковая сирена BF1 – автомобильный сигнал с током потребления 1…2 А. Катушка L1 намотана на ферритовом кольце марки М2000 размерами 20х12х6 и содержит 100 витков провода ПЭВ-0,3 с отводом от середины. Корпус устройства должен быть сделан с запасом прочности и надежно закреплен на стене внутри охраняемого помещения.

Налаживание начинают с настройки генератора. Для этого необходимо отключить приемный пьезоэлемент ВМ1 и подключить его к осциллографу. Расположив пьезоэлементы друг против друга и подав питание на генератор, подбором конденсатора С1 и резистора R3 добиваются максимальной амплитуды принимаемого сигнала. Можно измерить частоту генератора – она должна соответствовать резонансной частоте излучателя. Затем нужно восстановить соединения, разместить пьезоэлементы в корпусе и подать питание на все устройство. Напряжение на выходах ОУ DA1.1 и DA1.2 (выводы 10 и 12) должно быть равно половине напряжения питания.

В заключение проверяют амплитуду усиленного переменного напряжения на выходе ОУ DA1.1, она должна быть примерно равна 0,1 В. Сильное отличие амплитуды от этого значения приведет к некоторому ухудшению чувствительности. Если провести рукой перед пьезоэлементами, амплитуда переменного напряжения на выходе ОУ DA1.1 начнет пульсировать. Частота пульсации будет тем выше, чем выше скорость перемещения.
Остальная часть устройства в настройке не нуждается и при правильном монтаже должна работать сразу.

Файл: 29.jpg

nauchebe.net

УЛЬТРАЗВУКОВОЕ ОХРАННОЕ УСТРОЙСТВО


УЛЬТРАЗВУКОВОЕ ОХРАННОЕ УСТРОЙСТВО

   В охранных системах для помещений применяют
различные датчики. Особенность ультразвуковых -
простота установки. При их использовании в помещении
отпадает необходимость в прокладке охранного шлейфа.

  Устройство состоит из датчика перемещения, звукового сигнала и автономного блока питания, объединенных в одном корпусе. Оно может охранять комнату площадью до 20 квадратных метров. Размещают его на стене внутри охраняемого объекта. Срабатывание звукового сигнала происходит при перемещении какого-нибудь предмета, при этом вначале подается короткий предупреждающий звуковой сигнал. Если в помещение зашел хозяин, этот сигнал предупредит его, что устройство сработало и его нужно выключить. Если же этого не сделать, то через минуту устройство подаст громкий звуковой сигнал, звучащий в течение нескольких минут, а затем снова перейдет в режим охраны.

  В состав датчика перемещения входят акустический излучатель и приемник. Излучатель вырабатывает сигнал в ультразвуковом диапазоне стабильной амплитуды и частоты. Частоту желательно выбирать в пределах 25...35 кГц. Звуковые волны распространяются во все стороны от излучателя и попадают в приемный датчик разными путями. Прямой сигнал идет непосредственно от излучателя к приемнику. Кроме этого, на вход приемного датчика поступают сигналы, отраженные от окружающих предметов. Амплитуда и сдвиг фазы отраженного сигнала относительно прямого имеют случайную, но постоянную величину и зависят от размеров помещения, места расположения датчика и находящихся в помещении предметов.

  В приемном датчике прямой и отраженный сигналы смешиваются, образуя суммарный принятый сигнал определенной амплитуды. При перемещении хотя бы одного предмета, на который попадает звуковая волна, фаза и амплитуда отраженного сигнала изменяются. Перемещение отражающей поверхности приблизительно на 1 см приведет к изменению фазы отраженного сигнала на 180°, поэтому длительное перемещение отражающей поверхности вызовет пульсацию суммарного принятого сигнала с частотой от 1 до 100 Гц в зависимости от скорости и направления перемещения. При появлении в принятом сигнале такого рода пульсации срабатывает сигнальное устройство и подается звуковой сигнал.

  Схема устройства показана на рисунке. Генератор излучателя построен по схеме емкостной трехточки. Излучатель BQ1 включен в цепь обратной связи транзистора VT1. Частота колебаний генератора зависит от резонансной частоты излучателя BQ1 и параметров контура L1 С1. Мощность излучения регулируют подбором резистора R3, а подстройку частоты производят подбором конденсатора С1.

  Приемник состоит из ультразвукового микрофона ВМ1, усилителя принимаемого сигнала на ОУ DA1.1, детектора на элементах R11, VD2, С8, R13, усилителя продетектированного сигнала на ОУ DA1.2 и транзисторного ключа VT2VT3. Параметры детектора подобраны таким образом, чтобы подавление несущей частоты в диапазоне 25...35 кГц было максимальным, а ослабление низкочастотных пульсации 1...100 Гц - минимальным. Цепь C7R12C9R14 задает коэффициент усиления и полосу пропускания ОУ DA1.2. При появлении переменного напряжения на его выходе положительная полуволна через конденсатор С10 открывает транзисторный ключ VT2VT3, а отрицательная полуволна через диодУОЗ перезаряжает конденсатор С10.

  Сигнальное устройство включает в себя триггер Шмитта на элементах DD1.1, DD1.2, узел управления на элементах DD1.3, DD1.4, усилитель тока на транзисторах VT5, VT6, тиристор VS1 и излучатель звукового сигнала BF1. При включении питания заряжается конденсатор С12. Примерно через 1...1.5 мин на выводе 2 элемента DD1.1 возникает высокий уровень. Теперь, если сработает детектор перемещения, транзисторы VT2, VT3 и VT4 откроются, высокий уровень на выводе 1 элемента DD1.1 переключит триггер. На выходе DD1.1 возникнет низкий уровень, а на выходе триггера (вывод 4 DD1.2) - высокий. Цепь C13R23 задает длительность короткого звукового сигнала - 0,1 с, а цепь R21C14 - задержку подачи длительного звукового сигнала - 60 с. Цепь R20C12 определяет длительность звукового сигнала и задержку работы устройства после включения питания. Потребляемый ток в дежурном режиме не превышает 70 мА, а в режиме подачи звукового сигнала - 1...2А.

  В качестве излучателя BQ1 и приемника ВМ1 использованы биморф-ные пьезоэлементы, настроенные на одну и ту же резонансную частоту, например 34 кГц. Расстояние между пьезоэлементами должно быть 3...5 см. Между ними необходимо проложить звукоизоляционную прокладку из поролона. В принципе,если не найдется биморфных пьезоэлементов, можно применить обыкновенную высокочастотную динамическую головку и микрофон, снизив при этом частоту излучения вплоть до 10 кГц. Но это ухудшит помехозащищенность устройства, так как ухудшится частотная избирательность приемника. Также станет слышен излучаемый звук, но для охраны небольших закрытых помещений, объектов, например автомобиля, чувствительности окажется вполне достаточно, а звуковое излучение будет хорошо экранировать корпус автомобиля. В таком варианте конструкцию генератора необходимо изменить.

  Звуковая сирена BF1 - автомобильный сигнал с током потребления 1...2 А. Катушка L1 намотана на ферритовом кольце марки М2000 размерами 20х12х6 и содержит 100 витков провода ПЭВ-0,3 с отводом от середины. Корпус устройства должен быть сделан с запасом прочности и надежно закреплен на стене внутри охраняемого помещения.

  Налаживание начинают с настройки генератора. Для этого необходимо отключить приемный пьезоэлемент ВМ1 и подключить его к осциллографу. Расположив пьезоэлементы друг против друга и подав питание на генератор, подбором конденсатора С1 и резистора R3 добиваются максимальной амплитуды принимаемого сигнала. Можно измерить частоту генератора - она должна соответствовать резонансной частоте излучателя. Затем нужно восстановить соединения, разместить пьезоэлементы в корпусе и подать питание на все устройство. Напряжение на выходах ОУ DA1.1 и DA1.2 (выводы 10 и 12) должно быть равно половине напряжения питания.

  В заключение проверяют амплитуду усиленного переменного напряжения на выходе ОУ DA1.1, она должна быть примерно равна 0,1 В. Сильное отличие амплитуды от этого значения приведет к некоторому ухудшению чувствительности. Если провести рукой перед пьезоэлементами, амплитуда переменного напряжения на выходе ОУ DA1.1 начнет пульсировать. Частота пульсации будет тем выше, чем выше скорость перемещения. Остальная часть устройства в настройке не нуждается и при правильном монтаже должна работать сразу.

А. КОЙНОВ
РАДИО №7, 1998

Источник: shems.h2.ru

www.qrz.ru

Ультразвуковое охранное устройство - схема » Полезные самоделки

 

В охранных системах для помещений применяют различные датчики. Особенность ультразвуковых - простота установки. При их использовании в помещении отпадает необходимость в прокладке охранного шлейфа.


Устройство состоит из датчика перемещения, звукового сигнала и автономного блока питания, объединенных в одном корпусе. Оно может охранять комнату площадью до 20 квадратных метров. Размещают его на стене внутри охраняемого объекта. Срабатывание звукового сигнала происходит при перемещении какого-нибудь предмета, при этом вначале подается короткий предупреждающий звуковой сигнал. Если в помещение зашел хозяин, этот сигнал предупредит его, что устройство сработало и его нужно выключить. Если же этого не сделать, то через минуту устройство подаст громкий звуковой сигнал, звучащий в течение нескольких минут, а затем снова перейдет в режим охраны.

 

В состав датчика перемещения входят акустический излучатель и приемник. Излучатель вырабатывает сигнал в ультразвуковом диапазоне стабильной амплитуды и частоты. Частоту желательно выбирать в пределах 25...35 кГц. Звуковые волны распространяются во все стороны от излучателя и попадают в приемный датчик разными путями. Прямой сигнал идет непосредственно от излучателя к приемнику. Кроме этого, на вход приемного датчика поступают сигналы, отраженные от окружающих предметов. Амплитуда и сдвиг фазы отраженного сигнала относительно прямого имеют случайную, но постоянную величину и зависят от размеров помещения, места расположения датчика и находящихся в помещении предметов.

 

В приемном датчике прямой и отраженный сигналы смешиваются, образуя суммарный принятый сигнал определенной амплитуды. При перемещении хотя бы одного предмета, на который попадает звуковая волна, фаза и амплитуда отраженного сигнала изменяются. Перемещение отражающей поверхности приблизительно на 1 см приведет к изменению фазы отраженного сигнала на 180°, поэтому длительное перемещение отражающей поверхности вызовет пульсацию суммарного принятого сигнала с частотой от 1 до 100 Гц в зависимости от скорости и направления перемещения. При появлении в принятом сигнале такого рода пульсации срабатывает сигнальное устройство и подается звуковой сигнал.

 

Схема устройства показана на рисунке. Генератор излучателя построен по схеме емкостной трехточки. Излучатель BQ1 включен в цепь обратной связи транзистора VT1.

 

 

Частота колебаний генератора зависит от резонансной частоты излучателя BQ1 и параметров контура L1 С1. Мощность излучения регулируют подбором резистора R3, а подстройку частоты производят подбором конденсатора С1.

 

Приемник состоит из ультразвукового микрофона ВМ1, усилителя принимаемого сигнала на ОУ DA1.1, детектора на элементах R11, VD2, С8, R13, усилителя продетектированного сигнала на ОУ DA1.2 и транзисторного ключа VT2VT3. Параметры детектора подобраны таким образом, чтобы подавление несущей частоты в диапазоне 25...35 кГц было максимальным, а ослабление низкочастотных пульсации 1...100 Гц - минимальным. Цепь C7R12C9R14 задает коэффициент усиления и полосу пропускания ОУ DA1.2. При появлении переменного напряжения на его выходе положительная полуволна через конденсатор С10 открывает транзисторный ключ VT2VT3, а отрицательная полуволна через диод УОЗ перезаряжает конденсатор С10.

 

Сигнальное устройство включает в себя триггер Шмитта на элементах DD1.1, DD1.2, узел управления на элементах DD1.3, DD1.4, усилитель тока на транзисторах VT5, VT6, тиристор VS1 и излучатель звукового сигнала BF1. При включении питания заряжается конденсатор С12. Примерно через 1...1.5 мин на выводе 2 элемента DD1.1 возникает высокий уровень. Теперь, если сработает детектор перемещения, транзисторы VT2, VT3 и VT4 откроются, высокий уровень на выводе 1 элемента DD1.1 переключит триггер. На выходе DD1.1 возникнет низкий уровень, а на выходе триггера (вывод 4 DD1.2) - высокий. Цепь C13R23 задает длительность короткого звукового сигнала - 0,1 с, а цепь R21C14 - задержку подачи длительного звукового сигнала - 60 с. Цепь R20C12 определяет длительность звукового сигнала и задержку работы устройства после включения питания.

 

Потребляемый ток в дежурном режиме не превышает 70 мА, а в режиме подачи звукового сигнала - 1...2А.

В качестве излучателя BQ1 и приемника ВМ1 использованы биморфные пьезоэлементы, настроенные на одну и ту же резонансную частоту, например 34 кГц. Расстояние между пьезоэлементами должно быть 3...5 см. Между ними необходимо проложить звукоизоляционную прокладку из поролона. В принципе,если не найдется биморфных пьезоэлементов, можно применить обыкновенную высокочастотную динамическую головку и микрофон, снизив при этом частоту излучения вплоть до 10 кГц. Но это ухудшит помехозащищенность устройства, так как ухудшится частотная избирательность приемника. Также станет слышен излучаемый звук, но для охраны небольших закрытых помещений, объектов, например автомобиля, чувствительности окажется вполне достаточно, а звуковое излучение будет хорошо экранировать корпус автомобиля. В таком варианте конструкцию генератора необходимо изменить.

 

Звуковая сирена BF1 - автомобильный сигнал с током потребления 1...2 А. Катушка L1 намотана на ферритовом кольце марки М2000 размерами 20х12х6 и содержит 100 витков провода ПЭВ-0,3 с отводом от середины. Корпус устройства должен быть сделан с запасом прочности и надежно закреплен на стене внутри охраняемого помещения.

 

Налаживание начинают с настройки генератора. Для этого необходимо отключить приемный пьезоэлемент ВМ1 и подключить его к осциллографу. Расположив пьезоэлементы друг против друга и подав питание на генератор, подбором конденсатора С1 и резистора R3 добиваются максимальной амплитуды принимаемого сигнала. Можно измерить частоту генератора - она должна соответствовать резонансной частоте излучателя. Затем нужно восстановить соединения, разместить пьезоэлементы в корпусе и подать питание на все устройство. Напряжение на выходах ОУ DA1.1 и DA1.2 (выводы 10 и 12) должно быть равно половине напряжения питания.

 

В заключение проверяют амплитуду усиленного переменного напряжения на выходе ОУ DA1.1, она должна быть примерно равна 0,1 В. Сильное отличие амплитуды от этого значения приведет к некоторому ухудшению чувствительности. Если провести рукой перед пьезоэлементами, амплитуда переменного напряжения на выходе ОУ DA1.1 начнет пульсировать. Частота пульсации будет тем выше, чем выше скорость перемещения.

 

Остальная часть устройства в настройке не нуждается и при правильном монтаже должна работать сразу.

 

Внимание!!! Внимание, информация содержащаяся на данной странице, может быть устаревшей и содержать ошибки. Поэтому приводиться исключительно в ознакомительных целях.

А. КОЙНОВ, г. Находка Приморского края РАДИО №7, 1998

Категория: Радиолюбителю / Охранные устройства

www.freeseller.ru

Ультразвуковое устройство для отпугивания летающих насекомых

Приближается летний сезон, а вместе с ним привычные хлопоты по проявляющихся у людей, при появлении назойливых летающих насекомых - комаров, мух и прочих вредителей. Владея навыками самостоятельной сборки электронных устройств, можно собрать простую схему устройства защиты от комаров, действующего с помощью ультразвукового излучения.

Схема ультразвукового устройства для отпугивания комаров, с питанием от сети переменного тока ~220 В, представлена на рисунке ниже:

Устройство имеет доступные детали, что позволяет повторить его любому радиолюбителю. Непосредственно услышать излучаемый звук не представляется возможным, т. к. спектр ультразвуковых волн находится за пределами слышимости человеческого уха. Проконтролировать наличие импульсов частотой 32—40 кГц можно вольтметром переменного напряжения на коллекторе транзистора VT2.

На транзисторах VT1, VT2 собран высокочастотный автогенератор, нагруженный на пьезоэлектрический капсюль НА1.

Ограничительные резисторы R1, R3, R4, выпрямительный диод VD2 и оксидный конденсатор С1 выполняют роль бестрансформаторного источника питания для ультразвукового генератора. Ток потребления составляет менее 20 мА. Напряжение питания генератора (конденсатор С1) может быть в пределах 10 — 15 В. Мощность генератора можно увеличить, уменьшив сопротивление ограничительного резистора R10. При сопротивлении R10 5,6 кОм мощность излучения достаточна для эффективной защиты от комаров комнаты площадью 12—15 м2. Комары не падают замертво, как рекламируется в проспектах таблеточных и жидкостных фумигаторов вблизи нагрева стержня фумигатора или его пластины, а просто не подлетают к включенному излучателю ближе, чем на 10 м — это позволяет спать спокойно. При включении устройства визуально заметно, что комары жмутся по стенам, перебираясь в более спокойное место. Наиболее оптимальным местом установки в квартире является вход на лоджию, или места открытых окон, дверей и проч. Отрицательным моментом эффективности работы устройства является тот факт, что летающие насекомые со временем (через 8 - 9 дней постоянной работы) могут в разной степени адаптироваться к ультразвуковым колебаниям, излучаемым устройством. Если это происходит, разумно сделать мораторий на использование устройства продолжительностью в несколько дней. Побочных эффектов для человека при испытаниях не выявлено.

Спектр применения устройства не ограничивается рассмотренным вариантом, устройство имеет перспективу. При увеличении частоты УЗ-излучения до 40—50 кГц можно добиться исчезновения в радиусе действия генератора не только летающих, но и ползающих насекомых-вредителей. А при уменьшении частоты излучения до 16—25 кГц таким прибором можно влиять на кошек и собак по принципу "ультразвукового свистка" также не слышимого человеком. В последнем случае мощность генератора придется увеличить и заменить капсюль НА1 типа FY-14A на более мощный, например, АК-059, АК-157, излучатели фирмы Peeries под обозначением 811815 и другие аналогичные.

Транзисторы VT1, VT2 любые кремниевые структуры п-р-п малой и средней мощности с параметрами Umax кэ не менее 30 В, Iк не менее 0,4 А. Указанные на схеме транзисторы заменяют КТ503 с любым буквенным индексом, КТ369А—КТ369В, зарубежные аналоги ВС337, ВС635, ВС637, ВС639, I 2SC9012, 2SC9013, S9013. Выпрямительный диод VD2 должен быть рассчитан на обратное напряжение не менее 200 В; удовлетворительна замена на КД105Б—КД105В, Д226Б, КД213А—КД213Б. Стабилитрон VD2 может применяться типов Д809, Д814Б, 2С411Б, 2С211Ж, и заменяться аналогичными с напряжением стабилизации 7—11 В. Он обеспечивает рабочий режим по напряжению для светодиодного индикатора HL1. Светодиод HL1 служит для визуальной индикации состояния устройства. При включении в сеть 220 В индикатор светится. Вместо указанного в схеме, возможно применение других аналогичных светодиодов, например, АЛ314Б, АЛ336Б, КИПД02А-1К—КИПД02Б-1К. Все постоянные резисторы типа MЛT или аналогичных марок. R1 и R6 с мощностью рассеяния 0,5 Вт, остальные с мощностью рассеяния 0,125— 0,25 Вт. Оксидный конденсатор С1 сглаживает пульсации напряжения однополупериодного выпрямителя, реализованного на диоде VD2. Конденсатор С1 — типа К50-12, К50-24 или аналогичный на рабочее напряжение не ниже 16 В. Конденсаторы С2 и СЗ типа К10, К26, КМ-6 или аналогичные. Их емкость определяет частоту выходного сигнала.

Излучатель НА1 (кроме указанного на схеме) может быть НС0903А, SLN, 75PZ23350PH.

Ультразвуковое устройство для отпугивания летающих насекомых не требует налаживания. Оно пожаробезопасно и готово для круглосуточной работы.

Источник материала:

Кашкаров А.П. Электронные самоделки.

– Спб.; БХП-Петербург, 2007 г. Стр. 21

www.radiolub.ru

Принцип работы ультразвукового датчика

Природа кристаллов пьезоэлектрических элементов позволяет генерировать звук высокой частоты под воздействием электрического напряжения. Оказавшись в поле высокочастотных звуковых колебаний, пьезокристалл, напротив, генерирует электрическую энергию. Включив такие кристаллы в электрическую цепь, и определенным образом обрабатывая получаемые с них сигналы, мы можем видеть изображение на экране УЗИ-аппарата.

Меры предосторожности при работе с ультразвуковыми датчиками

Между кристаллической матрицей датчика и телом пациента располагается ряд согласующих материалов для лучшего проникновения и дополнительной фокусировки УЗ-луча. Это согласующие слои самого датчика, акустическая линза и согласующий акустический гель.

Необходимо помнить, что применять следует гель из рекомендуемого производителем списка, поскольку гели отличаются физическими параметрами. Использование «неправильного» геля будет приводить к перегреву пьезокристаллической матрицы, согласующих слоев и линзы, а также к повышенной нагрузке на электронные блоки формирования высокого напряжения и усиления принятого сигнала.

Таким образом, кажущаяся необоснованность и экономия от использования более дешевого геля приведет к поломке датчика и дорогостоящему ремонту самого аппарата, а в некоторых случаях даже электротравмам пациента или врача, так как на головку датчика подается высокое электрическое напряжение.

Если у Вас все же возникла проблема с датчиком, не спешите его списывать:

Несмотря на всю сложность, ремонт датчиков УЗИ возможен практически в любом случае.

Как работает ультразвуковой датчик в B-режиме

 

 

  1. Через ультразвуковой пьезоэлектрический датчик в ткани отправляется короткий импульс.

  2. Он распространяется и отражается от объектов, расположенных на разной глубине. Скорость распространения ультразвука в тканях известна, поэтому можно определить определить расстояние до объекта, который отразил данный эхо-сигнал.

  3. Амплитуда принятого сигнала кодируется на экране с помощью оттенков серого цвета. Глаз человека больше всего восприимчив именно к оттенкам серого. Таким образом происходит кодировка амплитуды принимаемого сигнала в яркость на мониторе УЗ-сканера.

При этом работа ультразвукового датчика для пользователя заключается в следующем:

твердые объекты выглядят более светлыми, почти белыми, пустоты наоборот  - черными.

Это происходит потому, что амплитуда отраженного от кости сигнала велика. Если же направить луч в полость (в пустоту),  УЗ-луч пройдет очень глубоко, сильно ослабнет и амплитуда принятого отраженного сигнала будет близка к нулю. Биологические ткани, представляющие наибольший интерес для врача, на дисплее аппарата отображаются в промежуточных градациях серого цвета.

Работа линейных, конвексных и секторных датчиков

В линейных и конвексных датчиках пьезокристаллы излучают группами поочередно, пока не отработают все кристаллы от начала пьезокристаллической матрицы до конца. Один кадр на дисплее обновится тогда, когда все группы поочерёдно отправят и примут ультразвуковой сигнал.

В секторных фазированных датчиках все кристаллы излучают почти одновременно. Специально вводятся небольшие электронные задержки сигнала на каждый кристалл для того, чтобы направлять сканирующий луч. Изображение на дисплее обновится тогда, когда луч просканирует весь сектор обзора.

 

Работа ультразвукового датчика в режимах допплера

Рассмотрим прам из видов доплера – режиме постоянного доплера. Суть метода заключается в применении эффекта Доплера.

Звук, отражаясь от подвижного объекта, меняет свою частоту. В зависимости от направления движения объекта и его скорости, Эта разница, или сдвиг частот, называется Допплеровским. Он будет изменяться с течением времени.

В данном режиме одна половина кристаллов датчика работает на излучение ультразвука, а вторая – на приём. Сравнивая принятый сигнал с отправленным, мы получим частотный допплеровский сдвиг ультразвука.

По значению сдвига можно высчитать скорость движения тканей или жидкостей в организме. Допплеровский сдвиг часто лежит в пределах слышимых человеком частот (20Гц-20кГц), поэтому его в качестве дополнительного источника информации выводят в форме звука, через динамик аппарата.

Существуют и другие режимы работы УЗ-сканера, в которых работа датчика отличается от изложенных выше, как программно, так и аппаратно.

Описать все нюансы работы такого сложного оборудования в сжатом виде крайне сложно, поэтому, если у Вас остались вопросы, наши специалисты готовы проконсультировать Вас по телефону, электронной почте или через онлайн-форму на нашем сайте.

 

 

 

ersplus.ru

Ремонт приборов для ультразвукового контроля, дефектоскопов

Ультразвуковая методика неразрушающего контроля

Основные принципы метода акустической дефектоскопии и разработку первых приборов для анализа внутренней структуры изделий из металла впервые осуществил советский учёный, заведующий лабораторией Ленинградского электротехнического института Сергей Яковлевич Соколов. В 1928 году он подал патентную заявку на методику и конструкцию прибора для исследования материалов акустическим методом. Так был заложен фундамент целой сферы неразрушающего контроля - ультразвуковой дефектоскопии. Важность пионерских разработок С.Я. Соколова и исследования других учёных на их основе подтверждают тот факт, что сегодня УЗК дефектоскопы применяются во многих отраслях для контроля продукции и деталей на транспорте, в энергетике и промышленности.

Дефектоскописты знают, что в основе метода ультразвуковой диагностики лежит свойство распространения звуковых волн во внутренней среде изделия и их отражения от его поверхностей. Неоднородность кристаллической решётки, трещины и посторонние включения залегающие на глубине, дефекты в соединениях деталей, - всё это также вызывает отражение ультразвука с различной силой и направлением или его прохождение с изменением скорости распространения и амплитуды колебаний. Приёмная часть дефектоскопа фиксирует эти изменения во времени, производит необходимые преобразования полученного сигнала и выводит его в читаемом виде на цифровой монитор или электронно-лучевую трубку (в аналоговых приборах старших поколений). Таким образом, с помощью приборов данного типа можно измерять толщину материала, обнаруживать дефекты в сварных и других соединениях металлов, выявлять повреждения внутренней структуры с определением их физических координат относительно поверхности, проводить диагностику целостности заготовок на производстве. Подходы к такому контролю реализованы на различных принципах и методиках передачи колебаний в исследуемый материал и их последующей обработки ("теневой" способ, "зеркально-теневой", "эхо" и прочие методы, основанные на разных свойствах звуковых колебаний. Профессионалы выделяют около 18-ти методик).

Устройство, техническое обслуживание, диагностика и ремонт ультразвуковых дефектоскопов и толщиномеров

В качестве источника и приёмника ультразвуковых колебаний для данного метода неразрушающего контроля выступают пьезоэлектрические преобразователи различной формы и назначения, которые подключаются к прибору. Схематично УЗК дефектоскоп состоит из следующих узлов:

Блок питания, формирующий необходимые напряжения для схемы устройства.
Генератор электрических импульсов для преобразователя, формирующего ультразвуковые колебания.
Схема цифрового отсчёта импульсов.
Аттенюатор для ослабления сигнала.
Приёмное устройство, фиксирующее отражённые сигналы через преобразователь.
Автоматический сигнализатор дефектов.
Блок развёртки (для приборов с электронно-лучевыми трубками - ЭЛТ).
Измеритель отношений, отображающий уровень отражённых от неоднородностей колебаний в децибелах.
Устройство LED индикации, цифровой монитор (ЭЛТ).
Панель с клавишами управления режимами работы дефектоскопа.

В качестве технического обслуживания проводятся профилактические работы для обеспечения нормального функционирования аппаратов, которые заключаются в визуальном осмотре и чистке. Их периодичность определяет среда эксплуатации в которой находится дефектоскоп. Ремонт дефектоскопов связан с диагностикой неисправности конкретной части схемы, при этом мы не меняем модуль целиком. Диагностика в нашем сервисном центре производится на уровне контроллеров, микросхем и неисправных электронных компонентов отдельного блока. Неполадки и отклонения в работе ВЧ цепей выявляются с помощью осциллографа. Неисправные элементы подлежат замене на рабочие оригиналы или аналоги с теми же характеристиками. После ремонта дефектоскопы проверяются с определённой цикличностью в течение рабочего дня.

Если у Вас возникли вопросы по ремонту, будем рады на них ответить.

xn--e1aaxeqbdcv.xn--p1ai

Качественный ультразвуковой контроль, неразрушающий сварных соединений, заклепок, описание устройства контроля

Неразрушающий ультразвуковой контроль широко используется в таких отраслях промышленности, как строительство, металлургия, энергетика, машиностроение и пр. Он позволяет повысить качество и безопасность выпускаемой продукции.

Особенности метода

Подобный способ контроля заключается в учете и анализе характеристик звуковых волн, проходящих через объект от внешнего источника. Суть метода довольно проста.
Распространяющийся в любой среде ультразвук отражается от малейших внутренних препятствий (дефектов), границ обследуемого объекта (металлические трубы, балки). При данном способе контроля дает обратная волна принимается специальным прибором и анализируется.

Используя различные импульсные методы работы, можно быстро получить подробную информацию о внутреннем состоянии материала. Использование ультразвукового обследования объектов является обязательным условием при проведении любых строительных экспертиз.

Способ позволяет точно определить уровень качества сварного шва или клепочного крепления. При этом контролироваться могут стройматериалы, здания, сооружения и готовая продукция.

Из-за значительных отличий в распространении звука в воздухе и твердых предметах с помощью данного неразрушающего метода можно выявить даже очень мелкие дефекты. Кроме того, легко определяется качество шлифовки материала.

Ультразвуковое исследование может применяться для обнаружения недостатков, как на внутренней, так и на внешней поверхности объектов, изготовленных из металла, сплава или неметаллов. Выявляется полость, трещина или поры даже небольшого размера.

Определение мест расположения и глубины залегания повреждений позволяет заблаговременно изменить схему раскроя металлического листа или, например, поменять расположение заготовок на нем.

Регулярный УЗ-контроль дает возможность безопасно эк

www.expertsistema.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *