Unser Sortiment

Der Ultraschallwandler ist das Herz eines Ultraschallsensors. Er ist das Bindeglied zwischen Sensorelektronik und Messumgebung.

Wir bei SECO haben uns auf die Entwicklung und Fertigung von Ultraschallwandlern für die Anwendung in Luft und gasförmigen Medien spezialisiert. In zahlreichen sensorischen Messaufgaben zeichnen sich unsere Wandler durch eine hohe Flexibilität und Widerstandsfähigkeit aus. Sie funktionieren auch unter widrigen Umgebungsbedingungen zuverlässig: Staub, Nebel oder verspiegelte Oberflächen haben keinerlei negative Auswirkung auf das Messergebnis.

Mittels Ultraschallwellen bestimmen unsere Wandler – wie Fledermäuse – die Anwesenheit oder die Entfernung eines reflektierenden Objektes. Außerdem gewinnen sie Informationen über die Beschaffenheit und den Bewegungszustand eines Reflektors oder Transportmediums. Unsere Wandler arbeiten je nach Baugröße mit Nennfrequenzen in einem Bereich von 80 bis 500 kHz und erreichen je nach Messaufgabe Reichweiten von 1 Zentimeter bis zu 8 Metern.

Ihre Funktionsweise hängt entscheidend von der Qualität der Piezokeramik, des Anpassmaterials und der Dämpfungsmatrix ab. Unsere Piezokeramik beziehen wir – eigens für uns formuliert – von unserem Hauptzulieferer PI Ceramic aus Deutschland. Das Anpassmaterial fertigen wir in unserem Haus nach bewährten Rezepten selbst. Als Dämpfungsmatrix verwenden wir komplexe Vergussmassensysteme, die wir mit viel Erfahrung über Jahrzehnte optimiert haben.

Unser Produktsortiment unterteilt sich in drei Wandlertypen. Deren Funktionsweise basiert auf derselben Technologie, die wir jeweils im Hinblick auf spezielle Anwendungsvorteile weiterentwickelt haben. Wir unterschieden Einfachwandler, richtscharfe und Impulswandler.

Einfachwandler

Einfachwandler sind unsere flexiblen Alleskönner.

Sie zeichnen sich durch eine kompakte Bauform mit einem vergleichsweise kleinen Durchmesser aus. Der Schwinger besteht aus einer Piezokeramik und einer Anpassscheibe. Sie haben eine große Reichweite, eine hohe Echospannung und schwingen verhältnismäßig schnell aus. Ein weiterer Vorteil liegt in ihrem kosteneffektiven Aufbau, welcher die Anzahl und Mengen der benötigten Materialien reduziert.

Weiterhin besitzen die Einfachwandler durch ihren Aufbau einen sehr großen Öffnungswinkel. Dadurch eignen sich besonders die 300 kHz-Wandler hervorragend für Anemometrie-Anwendungen. Ausgewählte Varianten können optional mit einer fokussierten Schallkeule ausgestattet werden. Damit entsprechen wir den Anforderungen nach zusätzlich verstärktem Signal, wenn die Messaufgabe weniger Öffnungswinkel fordert.

Richtscharfe Wandler

Richtscharfe Ultraschallwandler sind die perfekte Wahl für große Reichweiten.

Hier ergänzen wir den Aufbau aus Piezokeramik und Anpassscheibe um einen Metallring, der den Durchmesser der Abstrahlfläche vergrößert. Dadurch ergibt sich eine gut fokussierte Schallkeule mit vergleichsweise kleinem Öffnungswinkel, die maximale Schallstrecken ermöglicht. Die zusätzliche Masse des Metallringes erhöht außerdem die Güte des Wandlers. Dies führt – bei einer etwas längeren Ausschwingzeit – zu einer großen Schwingungsamplitude und hohen Echospannung.

Die Nennfrequenzen unserer richtscharfen Ultraschallwandler liegen im Bereich von 80 bis 500 kHz. Richtscharfe Wandler besitzen im Vergleich zu den Einfach- und Impulswandlern die höchste Güte und die schmalste Frequenzbandbreite. Somit liegt die individuelle Arbeitsfrequenz in einem engen Fenster um die Nennfrequenz.

Richtscharfe Ultraschallwandler fertigen wir standardmäßig in robusten Metallgehäusen.

Impulswandler

Impulswandler sind die Profis für schnelle Messungen im Nahbereich.

Im Vergleich zu den anderen Produkten unseres Sortiments besitzt der Impulswandler die höchste Dämpfung und erreicht die schnellsten Ein- und Ausschwingzeiten. Er kann mit wenigen Schwingungszyklen oder einem Spannungspuls angeregt werden, wodurch sehr hohe Wiederholraten möglich sind. Daher eignet sich dieser Wandlertyp besonders für schnelle Messungen mit kurzen Abständen zum Zielobjekt bzw. Empfangswandler.

Aufgrund seiner großen Frequenzbandbreite kann der Impulswandler mit unterschiedlichen Anregungsprinzipien betrieben werden: auf diskreten Arbeitsfrequenzen, mit Sweep- oder Pulsanregung.

Unsere Impulswandler eignen sich perfekt für Anwendungsbereiche wie Durchflussmessung, Doppelbogenkontrolle und Bahnkantenregelung.

Die Vorteile unserer Wandlertypen

Einfachwandler:

  • großer Öffnungswinkel
  • kompakte Bauform
  • kosteneffektiver Aufbau

Richtscharfer Wandler:

  • große Reichweite
  • minimaler Öffnungswinkel
  • hohe Echospannung

Impulswandler:

  • perfekt für Nahbereich
  • schnelles Ausschwingen
  • hohe Wiederholraten
  • für kompakte Geräteabmessungen

Eckdaten unserer Wandlertypen

Nennfrequenz [kHz] je nach Baugröße 75…500
Frequenzstreuung um Nennfrequenz [kHz] ± 10…15
Rel. Echospannung (Größenordnung) 1
Einschwingzyklen (Burst) 12…32
Echo-Ausschwingzyklen (auf ½ UE) 6…10
Öffnungswinkel bei -3 dB [°] 12…20
Max. Reichweite (SECO-Prüfschaltung) [mm] 5000
Min. „Blindzone“ [mm] 50
Nennfrequenz [kHz] je nach Baugröße 80…500
Frequenzstreuung um Nennfrequenz [kHz] ± 6…20
Rel. Echospannung (Größenordnung) 10
Einschwingzyklen (Burst) 32…80
Echo-Ausschwingzyklen (auf ½ UE) 10…20
Öffnungswinkel bei -3 dB [°] 6…8
Max. Reichweite (SECO-Prüfschaltung) [mm] 8000
Min. „Blindzone“ [mm] 50
Nennfrequenz [kHz] je nach Baugröße 80…400
Frequenzstreuung um Nennfrequenz [kHz] ± 20 … 40
Rel. Echospannung (Größenordnung) 0,2
Einschwingzyklen (Burst) Puls oder 1…12
Echo-Ausschwingzyklen (auf ½ UE) 2…4
Öffnungswinkel bei -3 dB [°] 9…12
Max. Reichweite (SECO-Prüfschaltung) [mm] 500
Min. „Blindzone“ [mm] 20