超聲波泄露檢測儀方案設(shè)計

超聲波泄露檢測儀初步方案設(shè)計（不用單片機控制）一設(shè)計任務(wù)與要求1.目的與用途超聲波泄漏檢測儀有廣泛的用途可對空氣、煤氣、蒸氣以及液體等的輸送管道以及各種設(shè)備的泄漏進(jìn)行檢查.例如輪胎與管道的泄漏檢查,發(fā)動機的密封的泄漏檢查,加熱系統(tǒng)的泄漏檢查,蒸氣的內(nèi)部泄漏的檢查等.2.功能實現(xiàn)用超聲波接收器探測管道,容器是否泄漏如果泄漏則蜂鳴器響的同時發(fā)光二極管,否則發(fā)光二極管滅蜂鳴器不響.3.主要技術(shù)性能指標(biāo)任務(wù)電路設(shè)計合理、工作穩(wěn)定、性能良好、檢測靈敏度高、計算簡單，并且在測量精度方面盡可能達(dá)到工業(yè)實用的要求。二方案設(shè)計1總體設(shè)計原理如果一個容器內(nèi)或管道內(nèi)充滿氣體,當(dāng)其內(nèi)部壓強大于外部壓強時,由于內(nèi)外壓差較大,一旦容器有漏孔,氣體就會從漏孔沖出。當(dāng)漏孔尺寸較小且雷諾數(shù)較高時,沖出氣體就會形成湍流,湍流在漏孔附近會產(chǎn)生一定頻率的聲波,當(dāng)漏孔很小且聲波頻率大于20kHz時,就會形成超聲波。超聲波具有指向性。利用這個這個特征，即可判斷出正確的泄漏位置。將超聲波接收器與超聲波信號發(fā)生器配合使用時，可對被檢查物進(jìn)行非實時檢查，即由超聲波信號發(fā)生器發(fā)射一定頻率的超聲波信號，一旦發(fā)生泄漏，超聲波將由漏孔漏出，用超聲波接收器捕捉漏出的超聲波信號，即可判斷出正確的泄漏位置。2.功能模塊方案設(shè)計與硬件實現(xiàn)（1）超聲波接收器的方案設(shè)計超聲波接收器功能框圖方案一：超聲波泄露檢測儀主要原理是用超聲波換能器接受容器或管道因泄露發(fā)出的超聲波,把聲波的機械能轉(zhuǎn)化為電能.并經(jīng)過放大，整流，濾波，處理通過蜂鳴器或者發(fā)光二極管顯示出來?？捎妙愃迫缦聢D電路。后面加一個

開關(guān)三極管驅(qū)動蜂鳴器和發(fā)光二極管?；蛘邽榱朔€(wěn)定后面加一個光電耦合器再加一個開關(guān)三極管驅(qū)動蜂鳴器和發(fā)光二極管方案二：超聲波換能器R40-16諧振頻率為40kHZ，經(jīng)R40-16選頻后，將40kHZ以外的干擾信號衰減，只有諧振于40kHZ的有用信號（發(fā)射機信號）送入VT1~VT3組成的高通放大器放大，經(jīng)C5、VD1檢出直流分量，控制VT4、VT5組成的電子開關(guān)帶動繼電器K工作。由于該電路僅作單路信號放大，當(dāng)發(fā)射機每發(fā)射一次超聲波信號時，接收機的繼電器吸合一次（吸合時間同發(fā)射機發(fā)射信號時間相同），無記憶保持功能。K0.0IBINUOI4K0.0IBINUOI4 1 —* 於總式顯聲液接收掘2）超聲波信號發(fā)生器的方案設(shè)計選頻放大振蕩器 >換能器 發(fā)出超聲波超聲波發(fā)生器功能框圖超聲波發(fā)生器的原理主要是利用一個選頻放大器組成的振蕩器發(fā)出一定頻率的方波使超聲波換能器發(fā)出一定頻率的超聲波.具體方案如下：方案一：40kHZ超聲波發(fā)射電路之一，由F1?F3三門振蕩器在F3的輸出為40kHZ方波，工作頻率主要由C1、R1和RP決定，用RP可調(diào)電阻來調(diào)節(jié)頻率。F3的輸出激勵換能器T40-16的一端和反向器F4，F(xiàn)4輸出激勵換能器T40-16的另一端，因此，加入F4使激勵電壓提高了一倍。電容C3、

C2平衡F3和F4的輸出，使波形穩(wěn)定。電路中反向器F1~F4用CC4069六反向器中的四個反向器，剩余兩個不用（輸入端應(yīng)接地）。電源用9V疊層電池。測量F3輸出頻率應(yīng)為40kHZ±2kHZ，否則應(yīng)調(diào)節(jié)RP。發(fā)射超聲波信號大于8m。500D0-=-&vlOkHzfii聲肚雄肘器500D0-=-&vlOkHzfii聲肚雄肘器〔I）II?FIE方案二：40kHZ超聲波發(fā)射電路之二，電路中晶體管VT1、VT2組成強反饋穩(wěn)頻振蕩器，振蕩頻率等于超聲波換能器T40-16的共振頻率。T40-16是反饋耦合元件，對于電路來說又是輸出換能器。T40-16兩端的振蕩波形近似于方波，電壓振幅接近電源電壓。S是電源開關(guān)，按一下S,便能驅(qū)動T40-16發(fā)射出一串40kHZ超聲波信號。電路工作電壓9V,工作電流約25mA。發(fā)射超聲波信號大于8mSR5I*HPLI.LU.R5.LJT師kHw粗聲詭徨射器〔I）TO-15*9013*SR5I*HPLI.LU.R5.LJT師kHw粗聲詭徨射器〔I）TO-15*9013*30方案三：40kHZ超聲波發(fā)射電路之三，由VT1、VT2組成正反饋回授振蕩器。電路的振蕩頻率決定于反饋元件的T40-16，其諧振頻率為40kHZ±2kHZ。頻率穩(wěn)定性好，不需作任何調(diào)整，并由T40-16作為換能器發(fā)出40kHZ的超聲波信號。電感L1與電容C2調(diào)諧在