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超聲波定義
超聲波是一種振動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波,由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的,它具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。超聲波對(duì)液體、固體的穿透本領(lǐng)很大,尤其是在陽(yáng)光不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波,碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多l普勒效應(yīng)。因此超聲波檢測(cè)廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國(guó)l防、生物醫(yī)學(xué)等方面。
超聲波換能器指向性因素特性介紹
一般情況下,要求所使用的超聲波換能器有尖銳的指向性,就象使用聚光手電筒照明,這樣有利于集中發(fā)射能量,在接收時(shí)能獲得較高的信噪比,也有利于對(duì)檢測(cè)目標(biāo)的定位評(píng)定。超聲波換能器的指向性與其輻射面尺寸、結(jié)構(gòu)、工作頻率和傳聲介質(zhì)特性等相關(guān),通常可用指向性因素來(lái)反映超聲波換能器的指向性:
對(duì)于發(fā)射超聲波換能器,所謂指向性因素是指在發(fā)射聲束的主軸線聲壓上,遠(yuǎn)離發(fā)射超聲波換能器的某一定點(diǎn)處某頻率的均方聲壓與通過(guò)該點(diǎn)和換能器同心的球面上某點(diǎn)同一頻率的均方聲壓之比。對(duì)于接收超聲波換能器,則是指沿?fù)Q能器主軸線傳來(lái)某頻率聲波所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)平方值與頻率相同、方均根聲壓相同的擴(kuò)散聲場(chǎng)所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)平方值之比。
超聲波換能器指向性因素也可以用分貝(dB)表示,這是稱為指向性指數(shù),它等于指向性因素的常用對(duì)數(shù)乘10。對(duì)于發(fā)射換能器,指向性指數(shù)也可稱作指向性增益。
正確選擇超聲波換能器所需了解的知識(shí)
超聲波換能器作為超聲波設(shè)備的核心器件,其特性參數(shù)的選擇決定整個(gè)設(shè)備的性能,正確的選擇超聲波換能器能夠讓你的測(cè)量更精準(zhǔn)。
1.了解超聲波設(shè)備的用途
清楚自己的需求,明白超聲波設(shè)備的用途,同時(shí)了解所需超聲波換能器的特性:如量程大小、是否防腐、防爆。
2.選擇超聲波換能器的頻率
超聲波的頻率影響著超聲波的傳播,不同的超聲波設(shè)備對(duì)頻率要求不同,用于流量測(cè)量時(shí),頻率一般在0.5MHZ~2MHZ。超聲波頻率越高,能量越集中,方向性越好,但頻率越高,超聲波衰減也就越大。
3.選擇超聲波換能器的入射角
入射角決定了超聲波換能器的安裝位置,為了保證探l頭接收信號(hào)的選擇性,要選擇入射角大于*一臨街面角而小于第二臨界面角,一把角度在28.7°到60°之間。