第三章超声波传感器

1、什么是声波？分类?声波的反射原理？

1、在弹性介质中传播的机械纵波，一般统称为声波。其中频率在20～20000Hz范围，能够被人耳听到，称为可听声，简称声波；频率低于20Hz或高于20000Hz的声波不能被人耳听到，前者叫做次声波；后者便叫超声波。2、

声波反射法的基本原理：向介质中发射一定频率的声波，当声波传播过程中存在两种不同介质面时，声波将发生折射、反射，相应频率发生变化.3、什么是超声波单晶探头、双晶探头、斜探头？用途？单晶探头特点：1、适用于探测晶片正下方与声速方向垂直的缺陷。2、探测深度较大，使用范围较广。3、检测灵敏度高。双晶探头特点：1、双晶片声场重叠区域灵敏度高，一般用于定位检测。2、探测深度较少。3、检测灵敏度较高。斜探头特点：1、适合探测探头斜下方不同角度方向的缺陷。2、探测深度较少，适用单晶探头难以探测的部位。3、检测灵敏度较高。5、超声波检测液体流量原理？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，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。5：超声波检测液体流量的原理F1发射的超声波先到达

T17、1：图中安装的是双晶超声波传感器，传感器对每一个纸箱发射并接受回波，通过测量回波的时间就可以得出传感器相对箱内物料的距离，从而换算出纸箱内物料的容量。2、图中安装的是两个双晶超声波的传感器，当高位的传感器检测到液位信号时，停止供料；当低位的传感器检测到液位信号时，开始供料。3、当物料还没到达传感器所在的位置时，传感器没有回波，检测不到信号，当物料超过传感器的检测卫视时，传感器检测到回波就会触发信号停止发抖。4、无法用超声波传感器实现检测密封纸箱内有无产品。9、如图所示，如何控制超声波传感器以达到图中案例的检测要求。摇晃报警。利用超声波传感器作为发射头和接收头,发射器向被探测区域发射等幅超声波，接收器接收反射回来的超声波在没有移动物体进入被探测区域时，反射回来的超声波是等幅的。当有活动的物体进入探测区域时，反射回来的超声波幅度不等并且不断变化接收电路检测到变化的信号控制电路做出反应即驱动报警。在皮带上方安装一个超声波传感器,利用发射的超声波照到运输的物体上，并接受到反射的声波，就可以在皮带上探测到物体。从而为皮带执行机构（电机驱动系统）提供准确的运行指令，达到有运输物时运行，无时切换至停止状态。如在检测纸张厚度时,超声波向纸张内发射一个脉冲,称为始波,当超声波在纸张中传播到达纸张底面时,由于纸张和空气的介质不同,所以产生强烈的反射,称为回波,算出始波和回波间的时间间隔。当没有纸张通过传感器,或双张或多张纸通过传感器时(纸张介质相同,声波继续通过叠加后的纸,在最下面的纸张的底面反射),声波的传播时间改变:空张时传播时间缩短,双张或多张时传播时间延长。通过计算超声波传播的时间差异,就等断定出纸张的多少。

在检测物体时,超声波向纸张内发射一个脉冲,称为始波,当超声波在纸张中传播到达物体底面时,由于物体和空气的介质不同,所以产生强烈的反射,称为回波,算出始波和回波间的时间间隔。当物体重叠通过传感器时(物体介质相同,声波继续通过叠加后的物体,在最下面的物体的底面反射),声波的传播时间改变，通过反射的时间不同从而断定物体重叠。11、超声波探伤的原理超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处，并由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法，当超声波束自零件表面由探头通至金属内部，遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波来，在萤光屏上形成脉冲波形，根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。设计题：1、如图A在一批异形工件上安装有两颗螺栓，如何设计检测装置在线检测工件时是否如图所示的缺螺栓？最佳的方式是把他按一定的顺序放在输送上往前输送，在工件的上方相应的位置设置两传感器，检测螺栓相对传感器的距离，然后根据距离与标准值的差异来判断是否缺螺栓。3、如图，如何设置传感器，使货箱被送到导轨上的叉车后，叉车能够自动把货箱送到指定的仓格内？在升降机架上方加焊一横梁，然后在上面安装一单晶直探头，再在仓库相应每一格的顶端加焊相应的定位条，就可以实现目的。5、设计4种或以上的用超声波传感器检测水罐内液体高度的方案。如图上