超聲波檢測技術(shù)課件-超聲波感應(yīng)器應(yīng)用

1、2022-4-131第七章：第三節(jié)第七章：第三節(jié) 超聲波傳感器的應(yīng)用超聲波傳感器的應(yīng)用 當超聲發(fā)射器與接收器分別置于被測物當超聲發(fā)射器與接收器分別置于被測物兩側(cè)時，這種類型稱為透射型。透射型可用兩側(cè)時，這種類型稱為透射型。透射型可用于遙控器、防盜報警器、接近開關(guān)等。超聲于遙控器、防盜報警器、接近開關(guān)等。超聲發(fā)射器與接收器置于同側(cè)的屬于反射型，反發(fā)射器與接收器置于同側(cè)的屬于反射型，反射型可用于接近開關(guān)、測距、測液位或物位、射型可用于接近開關(guān)、測距、測液位或物位、金屬探傷以及測厚等。金屬探傷以及測厚等。 2022-4-132超聲波傳感器應(yīng)用舉例超聲波傳感器應(yīng)用舉例 2022-4-133超聲波傳感器

2、應(yīng)用舉例（續(xù)）超聲波傳感器應(yīng)用舉例（續(xù)） 2022-4-134超聲波傳感器應(yīng)用舉例（續(xù)）超聲波傳感器應(yīng)用舉例（續(xù)）質(zhì)量檢查質(zhì)量檢查緊固件的安裝錯誤檢測緊固件的安裝錯誤檢測2022-4-135疊放疊放高度測量高度測量超聲波傳感器應(yīng)用舉例（續(xù)）超聲波傳感器應(yīng)用舉例（續(xù)）超聲波傳感器應(yīng)用舉例（續(xù)）超聲波傳感器應(yīng)用舉例（續(xù)）物件放置錯誤檢測物件放置錯誤檢測超聲波傳感器應(yīng)用舉例（續(xù)）超聲波傳感器應(yīng)用舉例（續(xù)）透明塑料張力控制透明塑料張力控制2022-4-138機械手定機械手定位位超聲波傳感器應(yīng)用舉例（續(xù)）超聲波傳感器應(yīng)用舉例（續(xù)）2022-4-139紙卷直徑檢測紙卷直徑檢測超聲波傳感器超聲波傳感器應(yīng)用舉

3、例（續(xù)）應(yīng)用舉例（續(xù)）2022-4-1310平整度測量平整度測量超聲波傳感器應(yīng)用舉例（續(xù)）超聲波傳感器應(yīng)用舉例（續(xù)）2022-4-1311超長距離檢測超長距離檢測超聲波傳感器超聲波傳感器應(yīng)用舉例（續(xù)）應(yīng)用舉例（續(xù)）2022-4-1312流水線計數(shù)流水線計數(shù)超聲波傳感器超聲波傳感器應(yīng)用舉例（續(xù)）應(yīng)用舉例（續(xù)）2022-4-1313一、一、超聲波流量計超聲波流量計 F1發(fā)射的超聲波先到達發(fā)射的超聲波先到達 T12022-4-1314測量流量原理分類測量流量原理分類 時間差法測量流量原理：在被測管道上下時間差法測量流量原理：在被測管道上下游的一定距離上，分別安裝兩對超聲波發(fā)射和游的一定距離上，分別安

4、裝兩對超聲波發(fā)射和接收探頭（接收探頭（F F1 1，T T1 1）、（）、（F F2 2，T T2 2），其中），其中F F1 1，T T1 1的超聲波是順流傳播的，而的超聲波是順流傳播的，而F F2 2，T T2 2的超聲波是的超聲波是逆流傳播的。由于這兩束超聲波在液體中傳播逆流傳播的。由于這兩束超聲波在液體中傳播速度的不同，測量兩接收探頭上超聲波傳播的速度的不同，測量兩接收探頭上超聲波傳播的時間差時間差 t t，可得到流體的平均速度及流量。，可得到流體的平均速度及流量。 2022-4-1315F1發(fā)射的超聲波到達發(fā)射的超聲波到達 F2的時間較短的時間較短 頻率差法測量流量原理頻率差法測量流

5、量原理： F1、F2 是完全相同的超聲探頭，安裝在管壁外是完全相同的超聲探頭，安裝在管壁外面，通過電子開關(guān)的控制，交替地作為超聲波發(fā)射器面，通過電子開關(guān)的控制，交替地作為超聲波發(fā)射器與接收器用。首先由與接收器用。首先由F1發(fā)射出第一個超聲脈沖，它通發(fā)射出第一個超聲脈沖，它通過管壁、流體及另一側(cè)管壁過管壁、流體及另一側(cè)管壁被被F2接收，此信號經(jīng)放大接收，此信號經(jīng)放大后再次觸發(fā)后再次觸發(fā)F1的驅(qū)動電路，使的驅(qū)動電路，使F1發(fā)射第二個聲脈沖發(fā)射第二個聲脈沖 。緊接著，由緊接著，由F2發(fā)射超聲脈沖，而發(fā)射超聲脈沖，而F1作接收器，可以測作接收器，可以測得得F1的脈沖重復(fù)頻率為的脈沖重復(fù)頻率為f1。同理

6、可以測得。同理可以測得F2的脈沖重的脈沖重復(fù)頻率為復(fù)頻率為f2。順流發(fā)射頻率。順流發(fā)射頻率f1與逆流發(fā)射頻率與逆流發(fā)射頻率f 2的頻的頻率差率差 f與被測流速與被測流速v成正比成正比 。F2F12022-4-1317 發(fā)射、接收探頭發(fā)射、接收探頭也可以安裝在管道的同一側(cè)也可以安裝在管道的同一側(cè)2022-4-1318同側(cè)式同側(cè)式超聲波流量計的使用超聲波流量計的使用 （參考北京菲波儀表有限公司資料）（參考北京菲波儀表有限公司資料）2022-4-1319超聲波流量計現(xiàn)場使用超聲波流量計現(xiàn)場使用2022-4-1320超聲波多普勒測量車速超聲波多普勒測量車速2022-4-1321多普勒效應(yīng)多普勒效應(yīng) 前

7、進方向的前進方向的頻率升高頻率升高 如果波源和觀察如果波源和觀察者之間有相對運動，者之間有相對運動，那么觀察者接收到的那么觀察者接收到的頻頻率率和波源的頻率就和波源的頻率就不相同了，這種現(xiàn)象不相同了，這種現(xiàn)象叫做多普勒效應(yīng)。測叫做多普勒效應(yīng)。測出出 f 就可得到運動速就可得到運動速度。度。2022-4-1322超聲波多普勒測量風速超聲波多普勒測量風速風 風引起超聲波的頻率風引起超聲波的頻率變大或變小變大或變小2022-4-1323超聲波測距超聲波測距 空氣超聲探頭發(fā)射超聲脈沖，到達被測物時，空氣超聲探頭發(fā)射超聲脈沖，到達被測物時，被反射回來，并被另一只空氣超聲探頭所接收。測被反射回來，并被另一

8、只空氣超聲探頭所接收。測出從發(fā)射超聲波脈沖到接收超聲波脈沖所需的時間出從發(fā)射超聲波脈沖到接收超聲波脈沖所需的時間t t，再乘以空氣的聲速（，再乘以空氣的聲速（340m/s340m/s），就是超聲脈沖），就是超聲脈沖在被測距離所經(jīng)歷的路程，除以在被測距離所經(jīng)歷的路程，除以2 2就得到距離。就得到距離。 2022-4-1324超聲波測厚超聲波測厚 雙晶直探頭中的壓電晶片發(fā)射超聲振雙晶直探頭中的壓電晶片發(fā)射超聲振動脈沖，超聲脈沖到達試件底面時，被反動脈沖，超聲脈沖到達試件底面時，被反射回來，并被另一只壓電晶片所接收。只射回來，并被另一只壓電晶片所接收。只要測出從發(fā)射超聲波脈沖到接收超聲波脈要測出從發(fā)

9、射超聲波脈沖到接收超聲波脈沖所需的時間沖所需的時間t t，再乘以被測體的聲速常數(shù)，再乘以被測體的聲速常數(shù)c c，就是超聲脈沖在被測件中所經(jīng)歷的來回，就是超聲脈沖在被測件中所經(jīng)歷的來回距離，再除以距離，再除以2 2，就得到厚度，就得到厚度 ： 5-7 21ct2022-4-1325手持式超聲波測手持式超聲波測厚儀厚儀2022-4-1326某超聲波測厚儀指標某超聲波測厚儀指標 （參考北京北方大河儀器儀表有限公司資料）（參考北京北方大河儀器儀表有限公司資料） 顯示方法顯示方法128128* *32 LCD 32 LCD 點陣液晶顯示（帶背光）點陣液晶顯示（帶背光） 顯示位數(shù)：四位顯示位數(shù)：四位 測量

10、范圍：測量范圍：0.80.8200mm 200mm 示值精度：示值精度：0.1mm 0.1mm 聲速范圍：聲速范圍：1000 1000 9999m/s 9999m/s 測量周期：測量周期：2 2次次/ /秒秒 自動關(guān)機時間：自動關(guān)機時間：9090秒秒 電源：二節(jié)七號（電源：二節(jié)七號（AAAAAA）電池，）電池，可連續(xù)工作不少于可連續(xù)工作不少于7272小時小時 使用溫度：使用溫度：-10-10C C 40 40C C 存儲溫度：存儲溫度：-20-20C C 70 70C C 外形尺寸：外形尺寸：108x61x25mm 108x61x25mm 重量：重量：230g 230g （含電池）（含電池）2

11、022-4-1327超聲波測厚超聲波測厚石料測厚石料測厚2022-4-1328超聲波手持式測厚超聲波手持式測厚混凝土測厚混凝土測厚木材測厚木材測厚小提琴小提琴 木料測厚木料測厚2022-4-1329雙晶超聲波測厚探頭雙晶超聲波測厚探頭2022-4-1330雙晶超聲波測厚探頭（續(xù)）雙晶超聲波測厚探頭（續(xù)）2022-4-1331超聲波測量液位和物位原理超聲波測量液位和物位原理 在液罐上方安裝空氣傳導在液罐上方安裝空氣傳導型超聲發(fā)射器和接收器，根據(jù)型超聲發(fā)射器和接收器，根據(jù)超聲波的往返時間，就可測得超聲波的往返時間，就可測得液體的液面。液體的液面。 2022-4-1332超聲波液位計原理超聲波液位計原理 1 1液面液面 2 2直管直管 3 3空氣超聲探頭空氣超聲探頭 4 4反射小板反射小板 5 5電子開關(guān)電子開關(guān) 2022-4-1333超聲波測量液位和物位超聲波測量液位和物位 喇叭形喇叭形 超聲發(fā)生器超聲發(fā)生器2022-4-1334超聲防盜報警器超聲防盜報警器 圖中的上半部分為發(fā)射電路，下面為接圖中的上半部分為發(fā)射電路，下面為接收電路。發(fā)射器發(fā)射出頻率收電路。發(fā)射器發(fā)