超声波传感器的应用过程.ppt

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1、2023/2/26,1,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，反射型可用于接近开关、测距、测液位或物位、金属探伤以及测厚等。,2023/2/26,2,超声波传感器应用举例,2023/2/26,3,超声波传感器应用举例（续）,2023/2/26,4,超声波传感器应用举例（续）,质量检查,紧固件的安装错误检测,2023/2/26,5,叠放高度测量,超声波传感器应用举例（续）,超声波传感器应用举例（续）,物件放置错误检测,超声波传感器应用举例（续）,透明塑料张力控制,202

2、3/2/26,8,机械手定位,超声波传感器应用举例（续）,2023/2/26,9,纸卷直径检测,超声波传感器应用举例（续）,2023/2/26,10,平整度测量,超声波传感器应用举例（续）,2023/2/26,11,超长距离检测,超声波传感器应用举例（续）,2023/2/26,12,流水线计数,超声波传感器应用举例（续）,2023/2/26,13,一、超声波流量计,F1发射的超声波先到达 T1,2023/2/26,14,测量流量原理分类,时间差法测量流量原理：在被测管道上下游的一定距离上，分别安装两对超声波发射和接收探头（F1，T1）、（F2，T2），其中F1，T1的超声波是顺流传播的，而F2

3、，T2的超声波是逆流传播的。由于这两束超声波在液体中传播速度的不同，测量两接收探头上超声波传播的时间差t，可得到流体的平均速度及流量。,2023/2/26,15,F1发射的超声波到达 F2的时间较短,频率差法测量流量原理：F1、F2 是完全相同的超声探头，安装在管壁外面，通过电子开关的控制，交替地作为超声波发射器与接收器用。首先由F1发射出第一个超声脉冲，它通过管壁、流体及另一侧管壁被F2接收，此信号经放大后再次触发F1的驱动电路，使F1发射第二个声脉冲。紧接着，由F2发射超声脉冲，而F1作接收器，可以测得F1的脉冲重复频率为f1。同理可以测得F2的脉冲重复频率为f2。顺流发射频率f1与逆流发

4、射频率f 2的频率差 f与被测流速v成正比。,F2,F1,2023/2/26,17,发射、接收探头也可以安装在管道的同一侧,2023/2/26,18,同侧式超声波流量计的使用,（参考北京菲波仪表有限公司资料）,2023/2/26,19,超声波流量计现场使用,2023/2/26,20,超声波多普勒测量车速,2023/2/26,21,多普勒效应,前进方向的频率升高,如果波源和观察者之间有相对运动，那么观察者接收到的频率和波源的频率就不相同了，这种现象叫做多普勒效应。测出f 就可得到运动速度。,2023/2/26,22,超声波多普勒测量风速,风,风引起超声波的频率变大或变小,2023/2/26,23

5、,超声波测距,空气超声探头发射超声脉冲，到达被测物时，被反射回来，并被另一只空气超声探头所接收。测出从发射超声波脉冲到接收超声波脉冲所需的时间t，再乘以空气的声速（340m/s），就是超声脉冲在被测距离所经历的路程，除以2就得到距离。,2023/2/26,24,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c，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：,2023/2/26,25,手持式超声波测厚仪,2023/2/26,26,某超声波

6、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*32 LCD 点阵液晶显示（带背光）显示位数：四位 测量范围：0.8200mm 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：-10C 40C 存储温度：-20C 70C 外形尺寸：108x61x25mm 重量：230g（含电池）,2023/2/26,27,超声波测厚,石料测厚,2023/2/26,28,超声波手持式测厚,混凝土测厚,木材测厚,小提琴 木料测厚,2023/2/26,29,双晶超声波测厚探头,2

7、023/2/26,30,双晶超声波测厚探头（续）,2023/2/26,31,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。,2023/2/26,32,超声波液位计原理,1液面 2直管 3空气超声探头 4反射小板 5电子开关,2023/2/26,33,超声波测量液位和物位,喇叭形 超声发生器,2023/2/26,34,超声防盗报警器,图中的上半部分为发射电路，下面为接收电路。发射器发射出频率 f=40kHz左右的超声波。如果有人进入信号的有效区域，相对速度为 v，从人体反射回接收器的超声波将由于多普勒效应，而发生频率偏移f。,2023/2/26,35,休息一下,