基于超聲波測量流量的傳感器-在線瀏覽
2024-09-06 05:45本頁面
【正文】 一致的波，稱為縱波。橫波：質(zhì)點(diǎn)的振動方向垂直于傳播方向的波稱為橫波。表面波：質(zhì)點(diǎn)的振動介于縱波和橫波之間，沿著表面?zhèn)鞑?，振幅隨著深度的增加而迅速衰減的，稱為表面波。表面波只在固體的表面?zhèn)鞑?。同樣遵循反射定律和折射定律入射角的正弦與反射角的正弦之比等于入射波速與反射波速之比；入射角的正弦與折射角的正弦之比等于入射波速與折射波速之比。不管是哪一種超聲波儀器，都必須把超聲波發(fā)射出去，然后再接收回來，變換成電信號，完成這一部分工作的裝置，就是超聲波傳感器，但是在習(xí)慣上，把這個發(fā)射部分和接收部分均稱為超聲波換能器，有時也稱為超聲波探頭。在實際使用中，由于壓電效應(yīng)的可逆性，有時將換能器作為“發(fā)射”與“接收”兼用，亦即將交流脈沖電壓加在壓電元件上，使其向介質(zhì)發(fā)射超聲波，同時又利用它作為接收從介質(zhì)中反射回來的超聲波，并將反射波轉(zhuǎn)換為電信號送到后面的放大器。 壓電式傳感器：壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的壓電效應(yīng)將被測量轉(zhuǎn)換為電量的一種傳感器。當(dāng)作用力的方向改變時，電荷的極性也隨著改變，輸出電壓的頻率與動態(tài)力的頻率相同。因此，壓電效應(yīng)具有“雙向性”的特點(diǎn)，壓電元件可以實現(xiàn)機(jī)械能與電能間的雙向轉(zhuǎn)換，如圖2所示。換能器由于其結(jié)構(gòu)不同，可以分為直探頭式、斜探頭式、雙探頭式……等各種。它主要由壓電元件、阻尼塊（吸收塊）及保護(hù)膜組成，其基本結(jié)構(gòu)原理如圖3所示。壓電片的厚度與超聲波頻率成反比。壓電片的直徑和擴(kuò)散角成反比。為了避免壓電片與被測體直接接觸而磨損壓電片，在壓電片下粘合一層保護(hù)膜2,保護(hù)膜有軟性保護(hù)膜和硬性保護(hù)膜兩種。硬性的可用不銹鋼片或者陶瓷片，保護(hù)膜的厚度為二分之一波長的整數(shù)倍時（在保護(hù)膜中的波長），聲波穿透率最大；厚度為四分之一波長的整數(shù)倍時，穿透率最小。壓電片與保護(hù)膜粘合后，諧振頻率將降低。如果沒有阻尼塊，電振蕩脈沖停止時，壓電片因慣性作用，仍繼續(xù)振動，加長了超聲波的脈沖寬度，是盲區(qū)擴(kuò)大，分辨率差。 超聲波傳感器的參數(shù)包括：（1） 工作頻率。當(dāng)加到它兩端的交流電壓的頻率和晶片的共振頻率相等時，輸出的能量最大，靈敏度也高。熱穩(wěn)定性指超聲波換能器的性能隨溫度變化的特性。（3） 靈敏度。四、超聲波測量參數(shù)（聲速）的方法傳播時間法 這種方法
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