2025-03-24 智能仪表资讯 0
企业动态:从蝙蝠的超声探测到工业传感器的应用
早在18世纪,意大利传教士兼生物学家斯帕兰扎尼研究蝙蝠在夜间活动时,发现它们靠一种人类听不到的尖叫声(即超声)来确定障碍物。蝙蝠发出后,靠返回的回波来确定物体距离、大小、形状和运动方式。
自19世纪末到20世纪初,在物理学上发现了压电效应与反压电效应之后,人们找到了利用电子学技术产生的办法,从此便迅速揭开了发展与推广超声技术的历史篇章。1922年,“超声”这一术语首次被提出,成为一个全新的概念,德国亦出现首例治疗用的发明专利。在被发现后开始在各行业得到了广泛的应用,20世纪开始,传感器便广泛应用于各行业,发展至今也成为了工业传感器中重要的一大类。本期小明就带大家简明扼要地了解传感器是什么?在工业生产中怎么使用?
什么是传感器?
传感器是将信号转换成其他能量信号(通常是电信号)的设备,是振动频率高于20kHz的机械波。它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。对液体、固体的穿透本领很大,对阳光不透明的固体中的杂质或分界面会产生显著反射形成反射回波;碰到活动物体能产生多普勒效应;广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。
如何工作?
基于以上原理,一种特殊类型的人工制品可以制造出来,它可以通过发送和接收声音来“看到”周围环境。这是一种名为“雷达”的设备,它通过发射并检测回来的声音,可以计算出目标之间的声音往返时间,并用这个信息估算出目标与雷达之间的大概距离。这使得雷达变得非常有用,因为它不需要任何视觉接触,就能识别和追踪移动对象,无论这些对象是在空中还是在地面上。
但最常见的是另一种形式的人造动物,这些动物被称为无人机或飞行车辆。一旦它们被装配好了相机,那么它们就会像真实动物一样飞过农田,以捕捉那些我们无法直接访问的地方或者拍摄那些我们无法安全进行远程拍摄的地方。
再进一步,我们还可以考虑一台看起来像微型潜水艇的小东西——这是一种名为ROV(远程操控潜水艇)的自动化工具。当你想去深海钓鱼,你可能不会想要下潜,但如果你有一个ROV,它会做所有必要的事情,而你只需坐在船上操作它。你还可以让它放置鱼饵,并且当鱼咬的时候,它会通知你,让你知道何时捕获你的猎物。
最后,还有一种工具,它不是真正意义上的“眼睛”,而是一个用于检测材料强度和结构完整性的测试仪。如果您正在建造桥梁,您需要确保其承重能力足以支撑所预期负载。但如果您使用了一台扫描仪,则能够准确评估材料强度,即使这些材料位于建筑内部,也不会影响您的评估过程。
结语:
总之,从蝙蝠那里的超音波探测技术演变成了现代工业中的各种不同的创新产品,这些产品极大地扩展了我们的可见范围,使我们能够更有效地探索未知领域,无论是在农业中寻找最佳植株位置,在军事行动中侦查敌方部队位置,或是在科学研究中观察天文事件,都没有限制。此外,由于其高度灵敏性和精度,这些工具已经改变了许多商业领域,如医疗诊断以及日常生活中的消费者商品质量控制。在未来,当我们的科技继续进步时,我们预计将看到更多这种创新的应用,将帮助我们更加全面地理解世界,以及如何更有效地利用资源。