超聲波式傳感器ppt課件-wenkub
2023-05-27 13:55:58 本頁面
【正文】 家加弗羅制出了一種“大哨笛”次聲發(fā)生器，聲壓級(jí)為 160dB，能對(duì)人體器官產(chǎn)生損傷，當(dāng)時(shí)法國報(bào)紙稱它為“次聲槍”。另一種是器官型次聲武器，通過發(fā)射頻率與人體內(nèi)臟固有頻率相當(dāng)（ 4～ 8Hz）的次聲波，使人出現(xiàn)惡心嘔吐、胃痛、呼吸困難等癥狀。該理論認(rèn)為，當(dāng)次聲波的頻率接近人體頻率時(shí)，就有可能產(chǎn)生“共振”，飛機(jī)駕駛員無法承受這種強(qiáng)烈的效應(yīng)，就有致命的危險(xiǎn)。 ?次聲波的危害 1:53 PM 6 1992年 11月 24日，桂林上空發(fā)生了一起空難， 141人死亡。 大面積瞬間殺人于無形的次聲波武器 波 1:53 PM 5 1980年，一艘名叫“馬爾波羅”的帆船在由新西蘭駛往英國的途中突然神秘地失蹤； 20年后，卻在火地島附近被人發(fā)現(xiàn)。 超聲波傳感器的原理是：超聲波由壓電陶瓷超聲傳感器 （ 收發(fā)一體化TR） 發(fā)出后 ， 遇到障礙物便反射回來 ， 再被超聲波傳感器接收 ，然后將這一接收信號(hào)放大后送入單片機(jī) 。 1:53 PM 2 超聲波及其物理性質(zhì) 波動(dòng) （ 簡(jiǎn)稱波 ） ： 振動(dòng)在彈性介質(zhì)內(nèi)的傳播 聲波 ：其頻率在 16~2 104 Hz之間 ， 能為人耳所聞的機(jī)械波 次聲波 ：低于 16 Hz的機(jī)械波 超聲波 ：高于 2 104 Hz的機(jī)械波 微波 ：頻率在 3 108~3 1011 Hz之間的波 1:53 PM 3 圖：聲波的頻率界限圖 101102103104105106107 f / H z微波探測(cè)超 聲 波語言音樂聲波次 聲 波0 . 2 5 1 062 0 1 061:53 PM 4 次聲波是頻率低于 20赫茲的聲波 ， 人耳聽不到 ， 但可與人體器官發(fā)生共振 ， 7~8Hz的次聲波會(huì)引起人的恐怖感 ， 動(dòng)作不協(xié)調(diào) ， 甚至導(dǎo)致心臟停止跳動(dòng) 。船上的一切都原封不動(dòng)、完好如初。當(dāng)事件的原因經(jīng)多方解釋而未肯定之時(shí)，中國聲學(xué)研究所的專家，提出了存在著因“次聲波”的作用而致使飛機(jī)墜毀的可能性。也就是說，此次空難的兇手很可能就是這種次聲波。 相對(duì)于傳統(tǒng)概念的武器，次聲波武器具有隱蔽性強(qiáng)、傳播速度快、傳播距離遠(yuǎn)、穿透力強(qiáng)、不污染環(huán)境和破壞設(shè)施等特點(diǎn)，從而被列為新概念武器家族的重要成員，勢(shì)必成為未來戰(zhàn)場(chǎng)上的武器新寵。 1979年蘇聯(lián)秘密進(jìn)行次聲炸彈試驗(yàn)，由于當(dāng)時(shí)對(duì)其威力估計(jì)不足，又缺乏良好防護(hù)，造成數(shù)名現(xiàn)場(chǎng)人員死亡。據(jù)稱美國干涉波黑內(nèi)戰(zhàn)時(shí)，曾秘密用過這些非致命次聲武器，僅幾秒鐘就使塞軍陣地陷入一片混亂，有人昏倒，有人嘔吐不止。例如， 通過接收核爆炸 、 火箭發(fā)射或者臺(tái)風(fēng)產(chǎn)生的次聲波 ， 來探測(cè)出這些次聲源的有關(guān)參量 。 (4)人和其他生物不僅能夠?qū)Υ温暡óa(chǎn)生某些反應(yīng)，而且他 (或它 )們的某些器官也會(huì)發(fā)出微弱的次聲波。 超聲波霧化器 超聲波加濕器 1:53 PM 16 壓電陶瓷或磁致伸縮材料在高電壓窄脈沖作用下，可得到較大功率的超聲波，可以被聚焦，能用于集成電路及塑料的焊接。 1:53 PM 19 美國蜂鳥 595C系列 魚群探測(cè)器（ GPS衛(wèi)星定位彩屏 3￥ 7580 ） 1:53 PM 20 超聲波在醫(yī)學(xué)檢查中的應(yīng)用 胎兒 B超影像 1:53 PM 21 超聲波用于高效清洗 當(dāng)弱的聲波信號(hào)作用于液體中時(shí)，會(huì)對(duì)液體產(chǎn)生一定的負(fù)壓，即液體體積增加，液體中分子空隙加大，形成許多微小的氣泡；而當(dāng)強(qiáng)的聲波信號(hào)作用于液體時(shí)，則會(huì)對(duì)液體產(chǎn)生一定的正壓，即液體體積被壓縮減小，液體中形成的微小氣泡被壓碎。特別對(duì)制藥行業(yè)各種玻璃制器及內(nèi)外科器械的清洗效果最為理想，不僅能達(dá)到清洗的目的，還能對(duì)玻璃器皿內(nèi)外壁附著的各種微生物、病菌起到粉碎作用，達(dá)到消毒滅菌的作用。 1:53 PM 25 ?縱波：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向一致的波，它能在固體、液 ?橫波：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向垂直于傳播方向的波，它只能在固體介質(zhì)中傳播。 超聲波傳感器原理 超聲波探頭按其工作原理可分為壓電式、磁致伸縮式、電磁式等，在檢測(cè)技術(shù)中 壓電式最為常用 。常用的壓電材料為石英晶體、壓電陶瓷鋯鈦酸鉛等。 壓電式超聲波發(fā)生器可以產(chǎn)生幾十 kHz到幾十 MHz的高頻超聲波，產(chǎn)生的聲強(qiáng)可達(dá)幾十 W／ cm2。 磁致伸縮超聲波發(fā)生器把鐵磁材料置于交變磁場(chǎng)中，使它產(chǎn)生機(jī)械尺寸的交替變化，即機(jī)械振動(dòng)，從而產(chǎn)生超聲波。 1:53 PM 33 在超聲波技術(shù)中，除了需要能產(chǎn)生一定的頻率和強(qiáng)度的超聲波發(fā)生器以外，還需要能接收超聲波的接收器。它的結(jié)構(gòu)和超聲波發(fā)生器基本相同，有時(shí)就用同一個(gè)超聲波發(fā)生器兼做超聲波接收器。它的結(jié)構(gòu)也與發(fā)生器差不多。 底部耐磨材料 接插件 1:53 PM 38 各種接觸式斜探頭 常用頻率范圍： 1~5MHz 1:53 PM 39 接觸法雙晶直探頭 將兩個(gè)單晶探頭組合裝配在同一殼體內(nèi) ， 其中一片發(fā)射超聲波 ， 另一片接收超聲波 。 1:53 PM 43 超聲波探頭中的壓電陶瓷芯片 將數(shù)百伏的超聲電脈沖加到壓電晶片上 ， 利用逆壓電效應(yīng) ， 使晶片發(fā)射出持續(xù)時(shí)間很短的超聲振動(dòng)波 。 在工業(yè)中 ， 經(jīng)常使用一種稱為耦合劑的液體物質(zhì) ， 使之充滿在接觸層中 ， 起到傳遞超聲波的作用 。 超聲發(fā)射器與接收器置于同側(cè)的屬于 反射型 ，反射型可用于接近開關(guān) 、 測(cè)距 、 測(cè)液位或物位 、 金屬探傷以及測(cè)厚等 。穿透法用兩個(gè)探頭，置于工件相對(duì)面，一個(gè)發(fā)射超聲波，一個(gè)接收超聲波。 穿透法探傷示意圖 1:53 PM 58 (2) 反射法探傷 反射法探傷是以超聲波在工件中反射情況的不同，來探測(cè)缺陷的方法。一部分超聲波遇到 缺陷 F時(shí)反射回來；另一部分超聲波繼續(xù)傳至 工件底面 B，也反射回來。由發(fā)射波、缺陷波及底波在掃描線的位置，可求出缺陷的位置。
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