Ultraäänietäisyysmittauksessa

Ultraäänietäisyysmittaus on menetelmä, jolla mitataan etäisyyttä käyttämällä ultraääniä. Se perustuu äänen nopeuteen ja siihen, kuinka kauan äänen matkustaminen edestakaisin kestää. Laite, kuten ultraäänianturi, lähettää lyhyen pulssin korkeataajuista ääntä, jota ihmiskorva ei kuule. Tämä äänipulssi kulkee kohti kohdetta ja heijastuu siitä takaisin anturiin. Anturi havaitsee palautuvan kaiun.

Mittaamalla pulssin lähettämisestä kaiun vastaanottamiseen kuluneen ajan ja tietäen äänen nopeuden ilmassa (noin 343 metriä sekunnissa huoneenlämmössä), voidaan laskea etäisyys. Kaava etäisyyden laskemiseksi on etäisyys = (äänen nopeus * aika) / 2. Jakoluku kahdella johtuu siitä, että ääni kulkee matkan kohteeseen ja takaisin.

Ultraäänietäisyysmittausta käytetään monissa sovelluksissa. Sitä hyödynnetään esimerkiksi robotiikassa ja autojen pysäköintitutkissa esteiden havaitsemiseen ja etäisyyden arvioimiseen. Teollisuudessa sitä käytetään nestetasojen mittaamiseen säiliöissä tai materiaalien etäisyyden varmistamiseen valmistuslinjoilla. Myös vedenalaisessa käytössä, kuten kaikuluotaimissa, hyödynnetään ultraääniä etäisyyden mittaamiseen, vaikka vesi onkin tiheämpää kuin ilma ja äänen nopeus on siellä suurempi. Menetelmän etuja ovat sen suhteellinen edullisuus ja kyky toimia myös sameissa olosuhteissa, joissa optiset menetelmät eivät toimi. Sen tarkkuus voi kuitenkin riippua kohteiden pinnan ominaisuuksista ja ympäristön olosuhteista.