㈠ 40KHz超聲波探頭引腳怎麼區分正負極
這種超聲波探頭一般沒有正負極,一般它的一個引腳是與金屬外殼連接的,使用時你將該腳作為負端接地即可。這樣可以起到屏蔽作用。
㈡ 超聲波40k的探頭耐壓是多少
40KHz的探頭從小到大有很多種,您手裡的是哪一種?
如果沒有廠家的資料,通常可以根據探頭的直徑來大致估算,直徑12-16mm的,驅動電壓在100-200Vp-p之間;直徑60mm左右的,驅動電壓在400-800Vp-p之間。
有一回測試的時候,脈沖變壓器沒弄好,弄出個1000+V的驅動電壓,也沒壞。
如果不是設計應用產品,多點少點都沒大事。
㈢ 怎樣選擇超聲波探頭和試塊,有什麼標准,依據是什麼
看一下網路的資料:
超聲波探頭
以構造分類
1.直探頭: 單晶縱波直探頭 雙晶縱波直探頭
2.斜探頭: 單晶橫波斜探頭a1<aL<aⅡ , 雙晶橫波斜探頭
單晶縱波斜探頭 aL<a1為小角度縱波斜探頭
aL在a1附近為爬波探頭 爬波探頭;沿工件表面傳輸的縱波,速度快、能量大、波長長探測深度較表面波深,對工件表面光潔度要求較表面波松。(頻率2.5MHZ波長約2.4mm,講義附件11、12、17題部分答案)。
3.帶曲率探頭: 周向曲率 徑向曲率。
周向曲率探頭適合---無縫鋼管、直縫焊管、筒型鍛件、軸類工件等軸向缺陷的檢測。工件直徑小於2000mm時為保證耦合良好探頭都需磨周向曲率。
徑向曲率探頭適合---無縫鋼管、鋼管對接焊縫、筒型鍛件、軸類工件等徑向缺陷的檢測。工件直徑小於600mm時為保證耦合良好探頭都需磨徑向曲率。
4.聚焦探頭: 點聚焦 線聚焦。
5.表面波探頭:(當縱波入射角大於或等於第二臨界角,既橫波折射角度等於90形成表面波).
沿工件表面傳輸的橫波,速度慢、能量低、波長短探測深度較爬波淺,對工件表面光潔度要求較爬波嚴格。
第一章「波的類型」中學到:表面波探傷只能發現距工件表面兩倍波長深度內的缺陷。(頻率2.5MHZ波長約1.3mm,講義附件11、12題部分答案)。
壓電材料的主要性能參數
1.壓電應變常數d33:
d33=Dt/U在壓電晶片上加U這么大的應力,壓電晶片在厚度上發生了Dt的變化量,d33越大,發射靈敏度越高(82頁最下一行錯)。
2.壓電電壓常數g33:
g33=UP/P在壓電晶片上加P這么大的應力.在壓電晶片上產生UP這么大的電壓,g33越大,接收靈敏度越高。
3.介電常數e:
e=Ct/A[C-電容、t-極板距離(晶片厚度)、A-極板面積(晶片面積)];
C小→e小→充、放電時間短.頻率高。
4.機電偶合系數K:
表示壓電材料機械能(聲能)與電能之間的轉換效率。
對於正壓電效應:K=轉換的電能/輸入的機械能。
對於逆壓電效應:K=轉換的機械能/輸入的電能.
晶片振動時,厚度和徑向兩個方向同時伸縮變形,厚度方向變形大,探測靈敏度高,徑向方向變形大,雜波多,分辨力降低,盲區增大,發射脈沖變寬.(講義附件16、19題部分答案)。
聲 速: 324.0 M/S 工件厚度: 16.00MM 探頭頻率: 2.500MC
探頭K值: 1.96 探頭前沿: 7.00MM 坡口類型: X
坡口角度: 60.00 對焊寬度: 2.00MM 補 償: -02 dB
判 廢: +05dB 定 量: -03dB 評 定: -09 dB
焊口編號: 0000 缺陷編號: 1. 檢測日期: 05.03.09
聲 速: 324.0 M/S 工件厚度: 16.00 MM 探頭頻率: 5.00 MC
探頭K值: 1.95 探頭前沿: 7.00 MM 坡口類型: X
坡口角度: 60.00 對焊寬度: 2.00 MM 補 償: -02 dB
判 廢: +05 dB 定 量: -03 dB 評 定: -09 dB
焊口編號: 0000 缺陷編號: 1. 檢測日期: 05.03.09
5.機械品質因子qm:
qm=E貯/E損,壓電晶片諧振時,貯存的機械能與在一個周期內(變形、恢復)損耗的能量之比稱……損耗主要是分子內摩擦引起的。
qm大,損耗小,振動時間長,脈沖寬度大,分辨力低。
qm小,損耗大,振動時間短,脈沖寬度小,分辨力高。
6.頻率常數Nt:
Nt=tf0,壓電晶片的厚度與固有頻率的乘積是一個常數,晶片材料一定,厚度越小,頻率越高. (講義附件16、19題部分答案)。
7.居里溫度Tc:
壓電材料的壓電效應,只能在一定的溫度范圍內產生,超過一定的溫度,壓電效應就會消失,使壓電效應消失的溫度稱居里溫度(主要是高溫影響)。
8.超聲波探頭的另一項重要指標:信噪比---有用信號與無用信號之比必須大於18 dB。(為什麼?)
探頭型號
(應注意的問題)
1.橫波探頭只報K值不報頻率和晶片尺寸。
2.雙晶探頭只報頻率和晶片尺寸不報F(菱形區對角線交點深度)值。
例:用雙晶直探頭檢12mm厚的板材,翼板厚度12mm的T型角焊縫,怎樣選F值?
講義附件(2題答案)。
應用舉例
1.斜探頭近場N=a´b´COSb/plCOSa。 λ =CS/¦.
直探頭近場N=D/4l。 λ=CL/¦.
2.橫波探傷時聲束應用范圍:1.64N-3N。
縱波探傷時聲束應用范圍:³3N。
雙晶直探頭探傷時,被檢工件厚度應在F菱形區內。
3.K值的確定應能保證一次聲程的終點越過焊縫中心線,與焊縫中心
線的交點到被檢工件內表面的距離應為被檢工件厚度的三分之一。
4.檢測16mm厚的工件用5P 9×9 K2、2.5P9X9K2、2.5P13X13K2那一種探頭合適(聚峰斜楔).以5P9X9K2探頭為例。
(1).判斷一次聲程的終點能否越過焊縫中心線?
(焊縫余高全寬+前沿)/工件厚度
(2).利用公式:
N?(工件內剩餘近場長度)=N(探頭形成的近場長度)—N?(探頭內部佔有的近場長度) =axbxcosβ/πxλxcosα–Ltgα/tgβ,計算被檢工件內部佔有的近場長度。講義附件(14題答案)。
A. 查教材54頁表:
材料 K值 1.0 1.5 2.0 2.5 3
有機玻璃 COSb/ COSa 0.88 0.78 0.68 0.6 0.52
聚碸 COSb/ COSa 0.83 0.704 0.6 0.51 0.44
有機玻璃 tga /tgb 0.75 0.66 0.58 0.5 0.44
聚碸 tga /tgb 0.62 0.52 0.44 0.38 0.33
COSb/COSa、tga/tgb與K值的關系
查表可知cosβ/cosα=0.6, tgα/tgβ=0.44, 計算可知α=41.35°.
B. λ=Cs/?=3.24/5=0.65mm
C. 參考圖計算可知:
tgα=L1/4.5, L1=tg41.35°X4.5=0.88X4.5=3.96mm.
cosα=2.5/L2, L2=2.5/cos41.5°=2.5/0.751=3.33mm,
L=L1+L2=7.3mm, Ltgα/tgβ=7.3×0.44=3.21mm,(N?)
由(1)可知,IS=35.8mm, 2S=71.6mm
N=axbxcosβ/pxλxcosa=9×9×0.6/3.14×0.65=23.81mm,
1.64N=39.1mm, 3N=71.43mm.
工件內部剩餘的近場(N?)=N-N?=20.6mm(此范圍以內均屬近場探傷).
(1.64N-N?)與IS比較, (3N-N?)與2S比較,
使用2.5P13X13K2探頭檢測16mm厚工件,1.64N與3N和5P9X9K2探頭基本相同,但使用中仍存在問題,2.5P9X9K2探頭存在什麼問題?
一.探傷過程中存在的典型問題:
不同探頭同一試塊的測量結果
反射體深度 1#探頭 2#探頭
橫波折射角 聲程 橫波折射角 聲程
mm ( ) mm ( ) mm
20 21.7 21.7 32.8 24.3
40 24.4 45.0 32.5 49.8
60 25.8 70 30.9 75.6
80 28.9 101.8 29.1 102.0
注:1.晶片尺寸13´13 2.晶片尺寸10´20.
試驗中發現:同一探頭(入射角不變)在不同深度反射體上測得的橫波折射角不同,進一步試驗還發現,折射角的變化趨勢與晶片的結構尺寸有關,對不同結構尺寸的晶片,折射角的變化趨勢不同,甚至完全相反,而對同一
晶片,改變探頭縱波入射角,其折射角變化趨勢基本不變,上表是兩個晶片尺寸不同的探頭在同一試塊上測量的結果.
1#探頭聲束中心軌跡 2#探頭聲束中心軌跡
1.縱波與橫波探頭概念不清.
第一臨界角:由折射定律SinaL/CL1=SinbL/CL2,當CL2>CL1時,bL>aL,隨著aL增加,bL也增加,當aL增加到一定程度時,bL=90,這時所對應的縱波入射角稱為第一臨界角aI,
aI=SinCL1/CL2=Sin2730/5900=27.6,當aL<aI時,第二介質中既有折射縱波L¢¢又有折射橫波S¢¢.
第二臨界角:由折射定律SinaL/CL1=SinbS/CS2, 當Cs2>CL1時,bS>aL,隨著aL增加,bS也增加,當aL增加一定程度時,bS=90,這時所對應的縱波入射角稱為第二臨界角aⅡ.aⅡ
=SinCL1/CS2=Sin2730/3240=57.7.當aL=aI--aⅡ時,第二介質中只有折射橫波S,沒有折射縱波L,常用橫波探頭的製作原理。
利用折射定律判斷1#探頭是否為橫波探頭。
A. 存橫波探傷的條件:Sin27.6/2730=Sinb/3240, Sinb=Sin27.6´3240/2730=0.55,b=33.36,K=0.66。
B.折射角為21.7時: Sina/2730=Sin21.7/3240,Sina=Sin21.7´2730/3240,a=18.15,
小於第一臨界角27.6。
折射角為28.9時:
Sina/2730=Sin28.9/3240,Sina= Sin28.9´2730/3240,a=24,也小於第一臨界角27.6。
C.如何解釋1#探頭隨反射體深度增加,折射角逐漸增大的現象,由A、B
可知,1#探頭實際為縱波斜探頭,同樣存在上半擴散角與下半擴散角,而且上半擴散角大於下半擴散角。(講義附件9題答案)。
縱波入射角aL由0逐漸向第一臨界角aI(27.6)增加時,第二介質中的縱波能量逐漸減弱,橫波能量逐漸增強,在聲束的一定范圍內,q下區域內的縱波能量大於q上區域內的縱波能量,探測不同深度的孔,實際上是由q下區域內的縱波分量獲得反射回波最高點。
由超聲場橫截面聲壓分布情況來看,A點聲壓在下半擴散角之內,B點聲壓在上半擴散角之內,且A點聲壓高於B點聲壓。再以近場長度N的概念來分析,2.5P 13´13 K1探頭N=36.5mm,由此可知反射體深度20mm時,聲程約21.7mm,b=21.7時N=40.07mm為近場探傷。
在近場內隨著反射體深度增加聲程增大,A點與B點的能量逐漸向C點增加,折射角度小的探頭角度逐漸增大,折射角度大的探頭角度逐漸減少。
2.盲目追求短前沿:
以2.5P 13´13 K2探頭為例,b=15mm與b=11mm,斜楔為有機玻璃材料;
(1).檢測20mm厚,X口對接焊縫,缺陷為焊縫層間未焊透.
(2).信噪比的關系:有用波與雜波幅度之比必須大於18dB.
(3).為什麼一次標記點與二次標記點之間有固定波?
由54頁表可知:COSb/COSa=0.68,K2探頭b=63.44°,
COS63.44°=0.447,COSa=0.447/0.68=0.66,
COSa=6.5/LX,前沿LX=6.5/0.66=9.85mm。(講義附件6題答案)。
3.如何正確選擇雙晶直探頭:
(1).構造、聲場形狀、菱形區的選擇;
(2).用途:為避開近場區,主要檢測薄板工件中面積形缺陷.
(3).發射晶片聯接儀器R口,接收晶片聯接T口(匹配線圈的作用).
4.探頭應用舉例:
二.超聲波探頭的工作原理:
1.通過壓電效應發射、接收超聲波。
2.640V的交變電壓加至壓電晶片銀層,使面積相同間隔一定距離的兩塊金屬極板分別帶上等量異種電荷形成電場,有電場就存在電場力,壓電晶片處在電場中,在電場力的作用下發生形變,在交變電場力的作用下,發生變形的效應,稱為逆壓電效應,也是發射超聲波的過程。
3.超聲波是機械波,機械波是由振動產生的,超聲波發現缺陷引起缺陷振動,其中一部分沿原路返回,由於超聲波具有一定的能量,再作用到壓電晶體上,使壓電晶體在交變拉、壓力作用下產生交變電場,這種效應稱為正壓電效應,是接收超聲波的過程。正、逆壓電效應統稱為壓電效應。
※以儀器的電路來說,只能放大電壓或電流信號,不能放大聲信號。
試塊
※強調等效試塊的作用。
1.常用試塊的結構尺寸、各部位的用途,存在問題;(講義附件8、10、13、18題答案)。
2.三角槽與線切割裂紋的區別;
3.立孔與工件中缺陷的比較:
4.幾種自製試塊的使用方法;
A.奧氏體試塊:
B.雙孔法校準(主要用於縱波斜探頭探傷,如螺栓)(講義附件5、7題答案)。
計算公式:令h2/h1=n;
a=[n(t1+f/2)-(t2+f/2)]/(n-1) …… 1式
t1與t2為一次聲程分別發現h1與h2孔時的聲程(包含a);
COSb=h1/(t1+f/2-a),b=COSh1/(t1+f/2-a);
tgb=K,K=tgCOSh1/(t1+f/2-a) …… 2式
b=(L2-nL1)/(n-1) …… 3式
C.外圓雙孔法校準原理(外徑f>100mm的工件周向探傷用):
計算公式:q=( - )180/Rp …… 1式
…… 2式
j=Sin[Sinq(R-h2)/A¢B] …… 3式
b=Sin(R-h1)Sinj/R …… 4式
tgb=K=tgSin(R-h1)Sinj/R …… 5式
=ÐeR/57.3- …… 6式
Ðe=Ðj-Ðb.
D.雙弧單孔法校準(外徑Φ<100mm的工件周向探傷用):
(1)距離校準同CSK-ⅠA校圓弧;
(2).K值校準 b=COS[R2+(S+f/2)-(R-h)]/2R2(S+f/2) tgb=K
(講義附件3、15題答案)。
常用的兩種探傷方法
1.曲線法;
2.幅值法.
㈣ 40K超聲波感測器接受回波幅度小,怎樣提取有用的40K信號並放大,求適合電路!
詳見我的博客中我畢業設計《多功能汽車保護儀的設計與實現》中的4.3.2超聲波接受電路
超聲波接收電路主要由R40、CX20106及外圍電路組成。其中R40是與T40配套的超聲波感測器。R40將接收到的超聲波信號轉換成電信號。送到CX20106的1腳,此時該腳的輸入阻抗約為40KΩ。CX20106的總放大增益約為80dB,其7腳輸出的控制脈沖序列信號幅度在3.5~5V范圍內。總增益大小由2腳外接的R、C決定,該腳與地之間連接RC串聯網路,它們是負反饋串聯網路的一個組成部分,改變它們的數值能改變前置放大器的增益和頻率特性。增大電阻R22或減小C5,將使負反饋量增大,放大倍數下降,反之則放大倍數增大。但C5的改變會影響到頻率特性,一般在實際使用中不必改動,在本系統中選為R22=4.7Ω,C5=1μF。3腳與地之間連接檢波電容,電容量大為平均值檢波,瞬間相應靈敏度低;若容量小,則為峰值檢波,瞬間相應靈敏度高,但檢波輸出的脈沖寬度變動大,易造成誤動作,在本系統中採用峰值檢波,C4選為3.3μF。5腳與電源間接入一個電阻,用以設置帶通濾波器的中心頻率f0,阻值越大,中心頻率越低。例如,取R21=200kΩ時,f0≈42KHz,若取R21=220KΩ,則中心頻率f0≈38kHz。在本系統中R21選為210K的電阻。6腳與地之間接一個積分電容,標准值為C3=330pF,如果該電容取得太大,會使探測距離變短。7腳是遙控命令輸出端,它是集電極開路輸出方式,因此該引腳必須接上一個上拉電阻到電源端,在本系統中選為R20=22kΩ,沒有接受信號是該端輸出為高電平,有信號時則產生下降沿。信號輸入單片機P3.2外部中斷1,超聲波接收電路如圖4-7所示
㈤ 怎麼判斷超聲波感測器有沒有發射超聲波
1.像下面那個童鞋說的,用耳朵聽,靠近一點,可以聽見。
2.
示波器
去測量咯,根據你的原理圖,如果是收發分體的,測量那個發射探頭的引腳是否有40K左右的波形。
㈥ 超聲波40k的探頭外徑15mm ,說是小功率,但具體是多少W呢
如果廠家沒告訴你,那就自己測功率吧,雖然它並不是很重要。。。
1、測量它的阻抗Rz;
2、根據廠家給的最大Vp-p驅動電壓,算出Vrms(用Vp-p除以2,再除以1.414)
3、用Vrms*Vrms/Rz,就是探頭的功率。
這個功率只能代表它作為測距脈沖發射時的瞬時功率,並不能代表它能承受的持續功率。
㈦ 能發射超聲波(50000hz左右)的那東西,在我們生活中什麼地方有用過 或者給我詳細的製作方法 我感激不進
生活中你常見的超聲波發射器只有加濕器里有,汽車的倒車雷達也是,別的就不常見了,最早有用超聲波遙控的,好幾十年不用了,估計你家沒有,
你可以到買電子配件的地方,買加濕器用的換能片,也不貴,幾塊錢一片,或者在淘寶上搜索 40k超聲波,探頭也就幾塊錢
然後再根據你的用途,網路就行
一般探測、信號用的為40000hz,不是50000hz
㈧ 40KHz超聲波感測器和25KHz超聲波感測器有什麼區別,它們好像也叫超聲波探頭是吧,求解。
40K、25K的這就是簡稱的說法。。超聲波感測器也叫超聲波探頭,感測器也是探頭。
㈨ 實施超聲探傷時 . 應如何選擇超聲探頭
超聲波探傷中,超聲波的發射和接收都是通過探頭來實現的。探頭的種類很多,結構型式也不一樣。探傷前應根據被檢對象的形狀、衰減和技術要求來選擇探頭。探頭的選擇包括探頭型式、頻率、晶片尺寸和斜探頭K值的選擇等。
1.探頭型式的選擇
常用的探頭型式有縱波直探頭、橫波斜探頭表面波探頭、雙晶探頭、聚焦探頭等。一般根據工件的形狀和可能出現缺陷的部位、方向等條件來選擇探頭的型式,使聲束軸線盡量與缺陷垂直。
縱波直探頭只能發射和接收縱波,束軸線垂直於探測面,主要用於探測與探測面平行的缺陷,如鍛件、鋼板中的夾層、折疊等缺陷。
橫波斜探頭是通過波形轉換來實現橫波探傷的。主要用於探測與深測面垂直或成一定角的缺陷。如焊縫生中的未焊透、夾渣、未溶合等缺陷。
表面波探頭用於探測工件表面缺陷,雙晶探頭用於探測工件近表面缺陷。聚焦探頭用於水浸探測管材或板材。
2.探頭頻率的選擇
超聲波探傷頻率在O.5~10MHz之間,選擇范圍大。一般選擇頻率時應考慮以下因索。
(1)由於波的繞射,使超聲波探傷靈敏度約為,因此提高頻率,有利於發現更小的缺陷。
(2)頻率高,脈沖寬度小,分辨力高,有利於區分相鄰缺陷。
(3) 可知,頻率高,波長短,則半擴散角小,聲束指向性好,能量集中,有利於發現缺陷並對缺陷定位。
(4) 可知,頻率高,波長短,近場區長度大,對探傷不利。
(5) 可知,頻率增加,衰減急劇增加。
由以上分析可知,頻率的離低對探傷有較大的影響。頻率高,靈敏度和分辨力高,指向性好,對探傷有利。但頻率高,近場區長度大,衰減大,又對探傷不利。實際探傷中要全面分析考慮各方面的因索,合理選擇頻率。一般在保證探傷靈敏度的前提下盡可能選用較低的頻率。
對於晶粒較細的鍛件、軋製件和焊接件等,一般選用較高的頻率,長用2.5~5.0MHz。對晶粒較粗大的鑄件、奧氏體鋼等宜選用較低的頻率,常用O.5~2.5MHz。如果頻率過高,就會引起嚴重衰減,示波屏上出現林狀回波,信噪比下降,甚至無法探傷。
3.探頭晶片尺寸的選擇中科朴道超聲波探傷儀
探頭圓晶片尺寸一般為φ10~φ30mm,晶片大小對探傷也有一定的影響,選擇晶片尺寸時要考慮以下因素。
(l) 可知,晶片尺寸增加,半擴散角減少,波束指向性變好,超聲波能量集中,對探傷有利。
(2)由N=等可知,晶片尺寸增加,近場區長度迅速增加,對探傷不利。
(3)晶片尺寸大,輻射的超聲波能量大,探頭未擴散區掃查范圍大,遠距離掃查范圍相對變小,發現遠距離缺陷能力增強。
以上分析說明晶片大小對聲柬指向性,近場區長度、近距離掃查范圍和遠距離缺陷檢出能力有較大的影響。實際探傷中,探傷面積范圍大的工件時,為了提高探傷效率宜選用大晶片探頭。探傷厚度大的工件時,為了有效地發現遠距離的缺陷宜選用大晶片探頭。探傷小型工件時,為了提高缺陷定位定量精度宜選用小晶片探頭。探傷表面不太平整,曲率較大的工件時,為了減少耦合損失宜選用小晶片探頭。
4.橫渡斜探頭K值的選擇
在橫波探傷中,探頭的K值對探傷靈敏度、聲束軸線的方向,一次波的聲程(入射點至底面反射點的距離)有較大的影響。由圖l.39可知,對於用有機玻璃斜探頭探傷鋼制工傳,βs=40°(K=O.84)左右時,聲壓往復透射率最高,即探傷靈敏度最高。由K=tgβs可知,K值大,βs大,一次波的聲程大。因此在實際探傷中,當工件厚度較小時,應選用較大的K值,以便增加一次波的聲程,避免近場區探傷。當工件厚度較大時,應選用較小的K值。
下面給出最常用的超聲波斜探頭的選擇方案參考:
1.斜探頭K值與角度的對應關系
NO. K值 對應角度
1 K1 對應45度
2 K1.5 對應56.3度
3 K2 對應63.4度
4 K2.5 對應68.2度
5 K3 對應71.6度
2.焊縫探傷超聲波探頭的選擇方案參考
編號 被測工件厚度 選擇探頭和斜率 選擇探頭和斜率
1 4—5mm 6×6 K3 不銹鋼:1.25MHz (下同)
2 6—8mm 8×8 K3 鑄鐵:0.5—2.5 MHz(下同)
3 9—10mm 9×9 K3 普通鋼:5MHz (下同)
4 11—12mm 9×9 K2.5
5 13—16 mm 9×9 K2
6 17—25 mm 13×13 K2
7 26—30 mm 13×13 K2.5
8 31—46 mm 13×13 K1.5
9 47—120 mm 13×13( K2—K1)
10 121—400 mm 18×18 ( K2—K1)
20×20 ( K2—K1)
㈩ 什麼東西能發25K的超聲波啊哪有定做探頭的啊,就是像那種40K的探頭一樣的
25k左右的換能器就可以發25k的超聲波,也可以收25k左右的聲波信號,要是要求不高,可以買倒車雷達式的簡單換能器(40k),網上賣的很多,要是對靈敏度和指向性要求高些,我們公司可以定做其他形式的換能器,
蜂鳴片類型很多,要發25k左右的超聲波,得算算和實際測一下,其實網上賣簡易型的換能器很多,25k、40k的都有。。。