AMNYTT Nr. 6 – 2014 | Page 30

30 /125 AMNYTT #6 Lyden kommer fra kjernen i lydtransduseren, et piezokeramisk element. Det keramiske elementet deformeres av et strømstøt og bruker denne mekaniske pulsen til å lage lydbølger. Når ekkoet kommer tilbake, skjer den samme sekvensen av hendelser i omvendt rekkefølge: Lydtrykket påføres keramikken, som omdanner den mekaniske energien til et elektrisk signal. Det hele ligger i komponentene Piezokeramisk materiale er svært hardt, men lydbølgene sprer seg i et svært bløtt medium: luften. ”Det er et stort sprang i impedans mellom keramikk og luft, noe som betyr at det er stor forskjell i motstand, siden materialet motstår lydbølgen. For at lyden skal kunne spres slik det er nødvendig, kreves det et tilpasningslag for overføring”, sier Karl-Heinz Dausch, som har ansvaret for utviklingen av ultralydtransduseren i Pepperl+Fuchs. Dette laget av hule glasskuler og epoksyharpiks har en svært viktig innvirkning på driften av transduseren. Unik vertikal integrasjon ”I motsetning til andre leverandører kjøper vi ikke ultralydtransdusere, men utvikler dem i stedet selv. Vi produserer til og med materialet for sensoren”, sier Franz-Josef Heimerl, produktsjef for ultralydprodukter. Formen til 2014 og materialet i sensoren er optimalisert på en slik måte at de garanterer best mulig omdanning av ultralydsignalet til omgivelses- luften. En ekstra metallring på baksiden av sensoren kan fokusere og styrke den utsendte lyden. Lydkonusen – området der giveren detekterer gjenstander – kan gjøres smalere og lengre. I tillegg til keramikken, sensoren og metallringen er det syntetisk skum mellom den faktiske transduseren og kapslingen. Dette skummet holder komponentene på plass, hindrer overføring av uønsket støy inn i kapslingen og demper transduserbevegelsen etter at det er sendt en evalueringspuls. Også skummet utvikles og produseres internt i Pepperl+Fuchs. Til slutt sikrer elektronikk og programvare som er stilt inn spesifikt for ultralyd- transduseren, presis signalevaluering med en minimalisert blindsone. Utvikling i tett tilknytning til p ­ roduksjonen i det tekniske senteret ”Slik tilfellet ofte er i automasjonsteknologi, avhenger kvalitet, funksjon og vedvarende pålitelighet av problemfri samhandling mellom mange ulike detaljer”, sier Karl-Heinz Dausch. Kvaliteten og størrelsen til de hule glasskulene spiller en like viktig rolle som dempingsegenskapene til det syntetiske skummet. I utviklingssenteret for ultralydgivere hos Sensoren er egenutviklet og produsert