超聲波傳感器00969

第三章超聲波傳感器 12機(jī)電四班09郭龍光 1 什么是聲波 分類 聲波的反射原理 發(fā)聲體的振動(dòng)在空氣或其他物質(zhì)中的傳播叫做聲波按頻率分類 頻率低于20Hz的聲波稱為次聲波 頻率20Hz 20kHz的聲波稱為可聽波 頻率20kHz 1GHz的聲波稱為超聲波 頻率大于1GHz的聲波稱為特超聲或微波超聲 聲波遇到障礙物會(huì)反彈回來(lái)形成回聲 回聲的速度和原聲一樣 人耳能分辨的回聲必須與原聲間隔0 1秒以上 即在空氣中 障礙物離聲源必須大于等于17米 人耳才能分辨出回聲 3 什么是超聲波單晶探頭 雙晶探頭 斜探頭 用途 單晶就是收發(fā)公用一個(gè)陶瓷片 雙晶 收發(fā)陶瓷片分開 斜探頭是陶瓷片和輻射面成一個(gè)傾角 用途 單晶用于檢測(cè)表面粗糙的工件 雙晶頭用于表面缺陷的探測(cè)斜探頭用于檢測(cè)直聲束無(wú)法到達(dá)的部位 或者缺陷的方向與檢測(cè)面之間存在夾角的區(qū)域 5 原理 一個(gè)探頭發(fā)射信號(hào)穿過(guò)管壁 介質(zhì) 另一側(cè)管壁后 被另一個(gè)探頭接收到 同時(shí) 第二個(gè)探頭同樣發(fā)射信號(hào)被第一個(gè)探頭接收到 由于受到介質(zhì)流速的影響 二者存在時(shí)間差 t 根據(jù)推算可以得出流速V和時(shí)間差 t之間的換算關(guān)系V C2 2L t 進(jìn)而可以得到流量值Q 當(dāng)流體靜止時(shí) 聲速為c 當(dāng)流體速度為v時(shí) 順流的聲速為c v 傳播時(shí)間為t1 逆流的聲速為c v 傳播時(shí)間為t2 通過(guò)測(cè)量時(shí)間差來(lái)測(cè)量流速的方法稱為時(shí)間法 7 1 單晶探頭 根據(jù)聲波的反射模擬量計(jì)算2 空氣型傳導(dǎo)探頭 根據(jù)聲波往返時(shí)間 3 雙晶探頭 根據(jù)聲波是否被阻擋4 雙晶探頭 反饋聲波的削弱量 9 1 線聚焦探頭 2 雙晶探頭 3 雙晶探頭 根據(jù)模擬量大小進(jìn)行檢測(cè) 4 單晶探頭 根據(jù)聲波往返時(shí)間檢測(cè) 超聲波測(cè)厚 雙晶直探頭中的壓電晶片發(fā)射超聲振動(dòng)脈沖 超聲脈沖到達(dá)試件底面時(shí) 被反射回來(lái) 并被另一只壓電晶片所接收 只要測(cè)出從發(fā)射超聲波脈沖到接收超聲波脈沖所需的時(shí)間t 再乘以被測(cè)體的聲速常數(shù)c 就是超聲脈沖在被測(cè)件中所經(jīng)歷的來(lái)回距離 再除以2 就得到厚度 11 超聲波探傷的原理 用縱波可探測(cè)金屬存在的夾雜物 裂縫 縮管 白點(diǎn) 分層等缺陷 用橫波可探測(cè)管材中的周向和軸向裂縫 劃傷 焊縫中的氣孔 夾渣 裂縫 未焊透等缺陷 用表面波可探測(cè)形狀簡(jiǎn)單的鑄件上的表面缺陷 用板波可探測(cè)薄板中的缺陷 設(shè)計(jì)題1 傳感器反饋對(duì)比進(jìn)行檢測(cè) 設(shè)計(jì)題3 設(shè)計(jì)題3 利用超聲波在液體的回聲測(cè)距原理 編碼器 精度 1 2LSB 12位 2LSB 16位 工作電壓