超声波探头相关资料

核心提示超声波探头的工作原理:1.通过压电效应发射、接收超声波。2.640V的交变电压加至压电晶片银层,使面积相同间隔一定距离的两块金属极板分别带上等量异种电荷形成电场,有电场就存在电场力,压电晶片处在电场中,在电场力的作用下发生形变,在交变电场力

超声波探头的工作原理:

1.通过压电效应发射、接收超声波。

2.640V的交变电压加至压电晶片银层,使面积相同间隔一定距离的两块金属极板分别带上等量异种电荷形成电场,有电场就存在电场力,压电晶片处在电场中,在电场力的作用下发生形变,在交变电场力的作用下,发生变形的效应,称为逆压电效应,也是发射超声波的过程。

3.超声波是机械波,机械波是由振动产生的,超声波发现缺陷引起缺陷振动,其中一部分沿原路返回,由于超声波具有一定的能量,再作用到压电晶体上,使压电晶体在交变拉、压力作用下产生交变电场,这种效应称为正压电效应,是接收超声波的过程。正、逆压电效应统称为压电效应。

※以仪器的电路来说,只能放大电压或电流信号,不能放大声信号。

分类:

1.直探头: 单晶纵波直探头 双晶纵波直探头

2.斜探头: 单晶横波斜探头a1<aL<aⅡ , 双晶横波斜探头

单晶纵波斜探头 aL<a1为小角度纵波斜探头

aL在a1附近为爬波探头

爬波探头;沿工件表面传输的纵波,速度快、能量大、波长长探测深度较表面波深,对工件表面光洁度要求较表面波松。(频率2.5MHZ波长约2.4mm,讲义附件11、12、17题部分答案)。

3.带曲率探头: 周向曲率 径向曲率。

周向曲率探头适合---无缝钢管、直缝焊管、筒型锻件、轴类工件等轴向缺陷的检测。工件直径小于2000mm时为保证耦合良好探头都需磨周向曲率。

径向曲率探头适合---无缝钢管、钢管对接焊缝、筒型锻件、轴类工件等径向缺陷的检测。工件直径小于600mm时为保证耦合良好探头都需磨径向曲率。

4.聚焦探头: 点聚焦 线聚焦。

5.表面波探头:(当纵波入射角大于或等于第二临界角,既横波折射角度等于90形成表面波).

沿工件表面传输的横波,速度慢、能量低、波长短探测深度较爬波浅,对工件表面光洁度要求较爬波严格。

求大神分析一下这个超声波发射接收电路

把问题的顺序调一下会比较好回答。

2、选用T-40-16,R-40-16型号的超声波探头,一个是发射,一个是接收。

1、出来的是电压信号.

原因: 超声波发生器内部结构有两个压电晶片和一个共振板。当它的两极外加脉冲信号,其频率等于压电晶片的固有振荡频时,压电晶片将会发生共振,并带动共振板振动,便产生超声波。反之,如果两电极间未外加电压,当共振板接收到超声波本时,将压迫压电晶片作振动,将机械能转换为电信号,就成为超声波接收器。在超声探测电路中,发射端得到输出脉冲为一系列方波,其宽度为发射超声的时间间隔,被测物距离越大,脉冲宽度越大,输出脉冲个数与被测距离成正比。

超声测距大致有以下方法:

① 取输出脉冲的平均值电压,该电压 (其幅值基本固定 )与距离成正比,测量电压即可测得距离;

② 测量输出脉冲的宽度,即发射超声波与接收超声波的时间间隔 t,故被测距离为 S=1/2vt。

单片机作为控制器,MAX232做发射驱动器;接收电路由一个前置放大器+带通+比较器组成。

这种电路结构的优点是简单:5V单电源、电流要求也不高(甚至可以满足4-20mA二线制标准),器件成本也不高,软件算法简单、容易实现,而且它的寿命也不短(仅电路,不算探头),综合来看,这是一套很成功的设计。

但是这种电路还是有局限性的,它的量程比较短,如果用开放式探头,估计有效量程在3-7米之间,个别完美的目标也许能达到更远。如果是工业用的防水探头,由于探头灵敏度较低,估计量程很难超过3米,对于一些反射率低的目标,量程可能会更小。另外,工业一般用单探头(收发同体),而这个电路是分体;最重要的是,它的抗干扰能力几乎为0。

总的来说,这套电路比较适合用在玩具或教学试验平台上,但不适合工业仪表应用。

 
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