近代检测技术课件

第十六章近代检测技术近代检测技术超声检测红外检测核辐射检测激光检测微波检测16、1超声检测超声检测的物理基础超声波探头超声波检测技术的应用超声波的波型及其转换纵波：质点振动方向与传播方向一致的波称为纵波，它能在固体、液体和气体中传播。横波：质点振动方向垂直与传播方向的波称为横波，它只能在固体中传播。表面波：质点振动介于纵波与横波之间，沿着表面传播，振幅随着深度的增加而迅速衰减的波称为表面波，它只在固体的表面传播。1、超声检测的物理基础声波的衰减声波在介质中传播时随着传播距离的增加，能量逐渐衰减，其衰减的程度与声波的扩散、散射、吸收等因素有关。1、超声检测的物理基础2、超声波探头超声波探头是实现声、电转换的装置，又称超声换能器或传感器。这种装置能发射超声波和接受超声回波，并转换成相应的电信号。超声波探头的分类按其工作原理可分为压电式、磁致伸缩式、电磁式等多种，其中以压电式为最常用。3、超声波检测技术的应用超声波测厚度超声波测厚度的方法有共振法、干涉法、脉冲回波法等，例脉冲回波法检测厚度。超声波测液位脉冲回波式测量液位，图16-6。超声波定点式液位计，实现定点报警或液面控制，图16-7。3、超声波检测技术的应用超声波测流量相位差法测流量测量原理：转换发射与接收探头的功能，求出顺流和逆流接收信号相对发射超声波的相位角φ1和φ2，则相位差：两束波的相差△φ与传送时间差△t之间的关系为：△φ=2πf△t，由于相差△φ比时间差△t有了一个放大系数2πf，在一定范围内频率f越大，测量越容易，该法以测相位角代替精确测量时间，因而可以进一步提高测量精度。3、超声波检测技术的应用超声波测流量频率差法测流量测量原理：顺流和逆流超声波的重复频率f1、f2不同，则频率差：优点：速度v直接与△f，而与波速c值无关，可获得更高的测量精度。1、红外检测的物理基础红外辐射又称红外光，其热效应最大。在自然界中只要物体本身具有一定温度（高于绝对零度），都能辐射红外光。红外光具有反射、折射、散射、干涉、吸收等特性。几个名词：黑体、镜体、透明体、灰体1、红外检测的物理基础基尔霍夫定律：物体向周围发射红外辐射能时，同时也能吸收周围物体发射的红外辐射能，即：1、红外检测的物理基础斯忒藩-波尔兹曼定律维恩位移定律2、红外探测器红外探测器按其工作原理可分为：热探测器和光子探测器两类。热探测器：热探测器在吸收红外辐射能后温度升高，引起某些物理性质的变化，这种变化与吸收的红外辐射能成一定的关系。光子探测器：利用光子效应制成的红外探测器称为光子探测器。3、红外辐射检测技术的应用红外测温红外气体分析红外遥测红外气体分析利用气体透射光谱的吸收带现象，通过测量对吸收带光谱的光的透射或吸收情况，测量是否含有某种特定的气体成分及其含量大小。只要在红外波段范围内存在吸收带的任何气体，都可用这种方法分析。co2红外气体分析仪，co2气体透射光谱的吸收带是由co2内部原子相对振动引起的，吸收带处的光子能量反映了振动频率的大小。16、3核辐射检测核辐射检测的物理基础核辐射传感器核辐射检测技术的应用1、核辐射检测的物理基础核辐射核辐射：放射性同位素衰变时，放出一种特殊的带有一定能量的粒子或射线的现象。核辐射强度：单位时间内发生衰变的次数来表示放射性的强弱，称为放射性强度。1、核辐射检测的物理基础核辐射与物质间的相互作用电离作用核辐射的散射与吸收3、核辐射检测技术的应用核辐射在线测厚仪利用物质对射线的吸收程度或核辐射散射与物质厚度有关的原理进行工作。核辐射物位计不同介质对γ射线的吸收能力不同，固体吸收能力最强，液体次之，气体最弱。核辐射流量计核辐射探伤16、4激光检测激光检测的物理基础激光器及其特点激光检测技术的应用1、激光检测的物理基础激光的形成激光的特性方向性强，亮度高单色性好相干性好3、激光检测技术的应用激光测距将光速为c的激光射向被测目标，测量它返回的时间，由此求得激光器与被测目标间的距离d，即：d=c*t/2。激光测流速多普勒效应：当波源与观测者之间存在相对运动时，观测者接收到的波的频率不等于波源振动的频率，这种现象称为多普勒效应。激光测长激光测车速16、5微波检测微波检测的基本知识微波传感器微波检测技术的应用1、微波检测的基本知识微波检测的基本知识微波的三大特性：吸收、反射和透射。微波振荡器与微波天线2、微波传感器反射式传感器通过检测被测物反射回来的微波功率或经过的时间