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Cha.16超声波传感器超声波的指向性很好，能量集中，因此穿透本领大，能穿透几米厚的钢板，而能量损失不大；在遇到两种介质的分界面（例如钢板与空气的交界面）时，则能产生明显的反射和折射现象。超声波的频率越高，其声场指向性就愈好。1、声波的分类a).次声波次声波是频率低于16Hz的声波，人耳听不到，但可与人体器官发生共振，7~8Hz的次声波会引起人的恐慌感，动作不协调，甚至导致心脏停止跳动。一、超声检测的物理基础b).可闻声波(16～20KHz)美妙的音乐可使人陶醉蝙蝠能发出和听见超声波c).超声波(高于20KHz)蝙蝠依靠超声波捕食超声波传播过程中，遇到杂质或分界面时，则能产生明显的反射现象。2、超声波传播特性1）满足反射和折射定律。2）频率高，波长短，衍射不严重，因而具有良好的定向传播特性，而且易于聚焦。也由于其频率高，故而超声波的声强通常比一般声波大得多。用聚焦的方法，可以获得声强高达109W/m2的超声波。3）超声波在液体、固体中传播时，衰减很小（在不透明的固体中，能穿透几十米的厚度。）；在气体中衰减较高。1、超声波传感器原理（超声波的发生与接受）1).超声波发生超声波发生器，电－声装置（电/磁振荡－机械振荡）a)压电式超声波发生器几十K～几十MHz；最常用。b)磁致伸缩超声波发生器几十KHz左右；耐高温，大功率。2).超声波接收超声波接收器，声－电装置二、超声波传感器原理与分类超声波探头中的压电陶瓷芯片将数百伏的电脉冲加到压电晶片上，利用逆压电效应，使晶片发射出持续时间很短的超声振动波。当超声波经被测物反射回到压电晶片时，利用压电效应，将机械振动波转换成同频率的交变电荷和电压。空气超声探头a）超声发射器b）超声接收器1—外壳2—金属丝网罩3—锥形共振盘4—压电晶片5—引脚6—阻抗匹配器7—超声波束空气超声探头空气超声探头外形2、超声波传感器等效电路3、超声波传感器类型三、超声波传感器基本应用电路1、超声波的发生电路1).自励式电路（石英晶体作为电声元件，作为LC元件的替代，产生高频振荡，同时产生超声波）2).他励式电路（对于非石英晶体，如压电陶瓷作为电声元件，超声波频率须由外接振荡电路确定）2、超声波的接收电路1).采用运放的电路2).采用视频放大器的电路3).采用比较器的电路4).发送/接受电路四、超声波传感器的应用当超声发射器与接收器分别置于被测物两侧时，这种类型称为透射型。透射型可用于遥控器、防盗报警器、接近开关等。超声发射器与接收器置于同侧的属于反射型，反射型应用广得多，可用于接近开关、测距、测液位或物位、金属探伤以及测厚等。超声波测厚双晶直探头中的压电晶片发射超声振动脉冲，超声脉冲到达试件底面时，被反射回来，并被另一只压电晶片所接收。只要测出从发射超声波脉冲到接收超声波脉冲所需的时间t，再乘以被测体的声速常数v，就是超声脉冲在被测件中所经历的来回距离，再除以2，就得到厚度h：21vth手持式超声波测厚仪某超声波测厚仪指标（参考北京北方大河仪器仪表有限公司资料）显示方法∶128*32LCD点阵液晶显示（带背光）显示位数：四位测量范围：0.8~200mm示值精度：0.1mm声速范围：1000~9999m/s测量周期：2次/秒自动关机时间：90秒电源：二节七号（AAA）电池，可连续工作不少于72小时使用温度：-10°C~40°C存储温度：-20°C~70°C外形尺寸：108x61x25mm重量：230g（含电池）混凝土测厚木材测厚超声波测量液位和物位原理在液罐上方安装空气传导型超声发射器和接收器，根据超声波的往返时间，就可测得液体的液面。超声探伤原理设：显示器的x轴为10s/div(格)，现测得B波与T波的距离为6格，F波与T波的距离为2格。可知：1）t及tF；2）钢板的厚度h及缺陷与表面的距离xF。无损伤时情况内部有损伤时情况各种构件的超声探伤钢轨探伤车滑板式探头医学应用——B超B超是B型超声波诊断仪的简称。事实上，医用超声波诊断仪可分为A、B、C、F四类，其中最常用的是B类。B超也是利用脉冲回波成像技术，因此它的基本构成也是由探头、发射电路、接收电路和显示系统组成。特点如下：①B超将A超（原理同工业用超声波传感器）的幅度调制显示改为亮度调制显示；②B超的时基深度扫描时加在显示器垂直方向上，并使声束扫查受检体的过程与在显示器水平方向上的位移扫描相对应；③在回波信号处理与图象处理各环节上，大部分的B超都应用了专门的数字计算机控制数字信号的存储与处理以及整个成像系统的运行，使图象质量大为提高。医学应用——B超（工作示意图）医学应用——B超（孕妇腹部）