Ultraäänietäisyysmittaus

Ultraäänietäisyysmittaus, tunnetaan myös nimellä kaikuluotaus tai kaikunpaikannus, on menetelmä, jolla mitataan etäisyyttä kohteeseen lähettämällä ja vastaanottamalla ultraäänipulsseja. Menetelmä perustuu ääniaaltojen nopeuteen ja heijastumisaikaan. Ultraäänisignaali lähetetään lähettimestä kohti kohdetta. Kun signaali osuu kohteeseen, se heijastuu takaisin kohti vastaanotinta. Vastaanotin havaitsee heijastuneen signaalin, ja mittaamalla kuluneen ajan signaalin lähettämisestä sen vastaanottamiseen voidaan laskea etäisyys.

Koska ultraääniaaltojen nopeus tunnetussa väliaineessa, kuten ilmassa tai vedessä, on suhteellisen vakio, etäisyyden laskeminen on yksinkertaista. Etäisyys on yhtä suuri kuin äänennopeus kerrottuna puolella heijastusajasta. Tämä menetelmä on yleinen monissa sovelluksissa. Autoteollisuudessa sitä käytetään pysäköintitutkissa, jotka auttavat kuljettajaa havaitsemaan esteitä. Teollisuudessa ultraäänietäisyysmittausta käytetään esimerkiksi säiliöiden nestepinnan mittaamiseen tai materiaalin paksuuden arviointiin. Robotiikassa se auttaa robotteja navigoimaan ympäristössään ja välttämään törmäyksiä.

Ultraäänietäisyysmittauksen etuja ovat sen suhteellisen edullisuus, tarkkuus lyhyillä ja keskipitkillä etäisyyksillä sekä kyky toimia sameissa tai hämärissä olosuhteissa, joissa optiset menetelmät eivät välttämättä toimi. Menetelmä soveltuu hyvin tasaisille ja koviin pintoihin, mutta sen toimivuus voi heikentyä pehmeitä tai imukykyisiä materiaaleja mitattaessa tai jos kohteella on erittäin epäsäännöllinen muoto. Myös muut äänilähteet voivat aiheuttaa häiriöitä.