1D ULTRASONIC TRANSDUCER UNIT FOR MATERIAL DETECTIONThe invention relates to an ultrasonic transducer unit (10) for material detection comprising a housing (14) having securing means for securing to a surface and having at least three discrete ultrasonic transducers (12) designed to decouple sound waves with a consistent working frequency between 20 kHz and 400 kHz in a gaseous medium, and a control unit designed to individually control each ultrasonic transducer (12), wherein two respective directly neighbouring ultrasonic transducers (12) are spaced apart by a distance (A1), the 1D ultrasonic transducer unit (10) has one sound channel (22) per ultrasonic transducer (12) with an respective inlet opening (24) associated with exactly one respective ultrasonic transducer and with an respective outlet opening (26), wherein the outlet openings(26) are arranged along a straight line, a distance (A2) between directly neighbouring outlet openings (26) corresponds to the whole or half the wavelength in the gaseous medium and is smaller than the corresponding distance (A1), a ratio of a surface area of the outlet opening (26) to a surface area of the inlet opening (24) is between 0.30 and 1.2, and every sound channel (22) has at least one length corresponding with the diameter of the inlet opening (24).A one-dimensional ultrasound transducer unit (10) for material detection, comprising a housing (14), at least three ultrasound transducers (12) and a control unit, wherein,-the control unit is designed for individually steering each ultrasonic transducer (12),-the housing (14) has a fixing means (11) for fixing on a surface,-the control unit is arranged at least partially in the housing (14),-the housing has a communication interface,-each ultrasonic transducer (12) having a transducer housing (18), a piezoelectric body (18) arranged in the transducer housing (18), and an acoustic outcoupling layer (20) arranged at an open end of the transducer housing (18) for outcoupling into a gaseous medium, respectively, and each ultrasonic transducer being arranged at one fixed position in the housing (14),each ultrasonic transducer (12) being designed for emitting and/or receiving sound waves having a uniform operating frequency,-the operating frequency of the sound waves is in the range of 20khz to 400khz,it is characterized in that the preparation method is characterized in that,-every two ultrasound transducers (12) directly adjacent to each other have a spacing (a1) of at most 10cm or at most 5cm or at most 2cm in the housing (14) from the center of the sound-coupling-out layer (20) to the center of the sound-coupling-out layer (20),-the one-dimensional ultrasound transducer unit (10) has an acoustic channel (22) on each ultrasound transducer (12),-each acoustic channel (22) has an input opening (24) and an output opening (26),exactly one of the input openings (24) is associated with each sound coupling-out layer (20),-the output openings are arranged along a straight line,the output openings are respectively arranged in a wall of the housing or the acoustic channel passes through the wall of the housing,-the distance (a2) from the center of one of the output openings (26) to the center of the immediately adjacent output opening (26) corresponds at most to a wavelength in the gaseous medium or at most to half a wavelength in the gaseous medium,-wherein the spacing (a2) between two directly adjacent output openings (26) is respectively smaller than the spacing (a1) between the ultrasound transducers (12) assigned to the respective input openings (24),-the quotient of the area of the output opening (26) and the area of the input opening (24) has a value between 0.30 and 1.2, and-each acoustic channel (22) has a length at least corresponding to the diameter of the input opening (24).
재료 검출용 1D 초음파 트랜스듀서 유닛본 발명은, 표면에 고정하기 위한 고정 수단 및 20㎑ 내지 400㎑의 일치하는 동작 주파수를 가진 음파를 기체 매질로 분리하도록 설계된 3개 이상의 개별 초음파 트랜스듀서(12)를 갖춘 하우징(14), 및 각각의 초음파 트랜스듀서(12)를 개별적으로 제어하도록 설계된 제어 유닛을 포함하는, 재료 검출용 1D 초음파 트랜스듀서 유닛(10)에 관한 것으로, 이 경우 2개의 서로 직접 인접하는 초음파 트랜스듀서(12)는 각각 거리(A1)를 갖고, 1D 초음파 트랜스듀서 유닛(10)은 초음파 트랜스듀서(12) 당 각각 정확히 하나의 초음파 트랜스듀서에 할당된 입구 개구(24) 및 출구 개구(26)를 갖는 음향 채널(22)을 구비하며, 이때 출구 개구들(26)은 하나의 직선을 따라 배열되고, 직접 인접하는 출구 개구(26)로부터의 거리(A2)는 최대로는 기체 매질 내에서의 전체 파장 또는 반파장에 상응하고, 상응하는 거리(A1)보다 작으며, 입구 개구(24)의 면적에 대한 출구 개구(26)의 면적의 비는 0.30 내지 1.2이고, 각각의 음향 채널(22)은 적어도 입구 개구(24)의 직경에 상응하는 길이를 갖는다.하우징(14), 3개 이상의 초음파 트랜스듀서(12) 및 제어 유닛을 포함하는 재료 검출용 1D 초음파 트랜스듀서 유닛(10)으로서,- 제어 유닛은 각각의 초음파 트랜스듀서(12)를 개별적으로 제어하도록 설계되고,- 하우징(14)은 표면에 고정하기 위한 고정 수단(11)을 구비하며,- 제어 유닛은 하우징(14) 내에 적어도 부분적으로 배치되고,- 하우징은 통신 인터페이스를 구비하며,- 각각의 초음파 트랜스듀서(12)는 트랜스듀서 하우징(18), 트랜스듀서 하우징(18) 내에 배치된 압전체(18) 및 기체 매질로의 분리를 위해 트랜스듀서 하우징(18)의 개방된 단부에 배치된 음향 분리 층(20)을 각각 하나씩 구비하고, 하우징(14) 내 고정된 위치에 배치되며,- 각각의 초음파 트랜스듀서(12)는, 일치하는 동작 주파수를 갖는 음파를 방출하도록 그리고/또는 수신하도록 설계되며, - 음파의 동작 주파수는 20㎑ 내지 400㎑의 범위 내에 놓이는, 재료 검출용 1D 초음파 트랜스듀서 유닛(10)에 있어서,- 서로 직접 인접하는 2개의 초음파 트랜스듀서(12)가 각각 하우징(14) 내에서 음향 분리 층(20)의 중심으로부터 음향 분리 층(20)의 중심까지 최대 10㎝ 또는 최대 5㎝ 또는 최대 2㎝의 거리(A1)를 갖고,- 1D 초음파 트랜스듀서 유닛(10)이 초음파 트랜스듀서(12) 당 하나의 음향 채널(22)을 구비하며,- 각각의 음향 채널(22)은 입구 개구(24) 및 출구 개구(26)를 구비하고,- 각각의 음향 분리 층(20)에는 입구 개구들(24) 중 정확히 하나의 입구 개구(24)가 할당되며,- 출구 개구들이 하나의 직선을 따라 배열되고,- 출구 개구들이 각각 하우징의 벽에 배열되거나, 음향 채널들이 하우징 벽을 관통하며,- 출구 개구들(26) 중 일 출구 개구의 중심으로부터 직접 인접하는 출구 개구(26)의 중심까지의 거리(A2)는 최대로 기체 매질 내에서의 파장 또는 기체 매질 내에서의 반파장에 상응하며,- 이때, 직접 인접하는 2개의 출구 개구(26) 간의 거리(A2)는 각각 상응하는 입구 개구(24)에 할당된 초음파 트랜스듀서들(12) 간의 거리(A1)보다 작고,- 입구 개구(24)의 면적에 대한 출구 개구(26)의 면적의 비가 0.30 내지 1.2의 값을 가지며,- 각각의 음향 채널(22)이 적어도 입구 개구(24)의 직경에 상응하는 길이를 갖는 것을 특징으로 하는, 재료 검출용 1D 초음파 트랜스듀서 유닛(10).