(56)--3.7.1 超声波及特性自动检测技术.ppt
3新型传感器
3NewTypeSensors
1
3.1气敏和湿敏传感器
2
3.2感应同步器
3
3.5光电式传感器
4
3.6光纤式传感器
5
3.7超声波传感器
CONTENT
3.7超声波传感器
05
3.7UltrasonicSensor
3.7超声波传感器
利用超声波在超声场中的物理特性和各种效应而研制的装置可称为超声波换能器、探测器或传感器。它输出量是电参数。
超声波探头按其工作原理可分为压电式、磁致伸缩式、电磁式等，其中以压电式最为常用。
3.7超声波传感器
3.7UltrasonicSensor
UltrasonicSensor
3.7超声波传感器
3.7.1超声波及特性
1.超声波
UltrasonicSensor
3.7超声波传感器
3.7.1超声波及特性
超声波是一种频率在20kHz以上的机械振动波，具有波长短、频率高、方向性好、能量集中、穿透本领大、遇到杂质或分界面产生显著的反射等优点。
1.超声波
UltrasonicSensor
机械振动在介质中的传播称为机械波（mechanicalwave）
形成条件
有振源
有介质（质点间有相互作用力）
3.7超声波传感器
3.7.1超声波及特性
2.超声波特性
（1）传播速度
超声波与其他声波一样，可以在气体、液体及固体中传播，并有各自的传播速度。对于空气来说，影响声速的主要因素是温度，其关系式为
（2）超声波的反射和折射
在两界面处，声波的传输与光传输类似，符合反射定律和折射定律。
UltrasonicSensor
3.7超声波传感器
3.7.1超声波及特性
超声波在介质中传播时，由于介质吸收能量而使超声波的强度衰减。若超声波进入介质时的强度为I0，通过介质后的强度为I，它们之间的关系式为
（3）超声波的衰减
UltrasonicSensor
3.7超声波传感器
3.7.2超声波探头结构
以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。能完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声换能器，或者超声探头。
超声探头有许多不同的结构，可分直探头(纵波)、斜探头(横波)、表面波探头(表面波)、兰姆波探头(兰姆波)、双探头(一个探头反射、一个探头接收)等。
超声探头主要由压电晶体组成，既可以发射超声波，也可以接受超声波，其接受和发送是根据压电效应和逆压电效应来实现的。
UltrasonicSensor
3.7超声波传感器
a）单晶直探头b）双晶直探头c）斜探头
1－接插件2－外壳3－阻尼吸收块4－引线5－压电晶体6－保护膜
7－隔离层8－延迟块9－有机玻璃斜楔块10－耦合剂11－试件
3.7.2超声波探头结构
UltrasonicSensor
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