① 超聲波是如何進行運用的
1.超聲波定位
2.超聲波加濕器
3.超聲波洗衣機,洗碗機
4.高速測定儀
5.B超
超聲波:
超聲治療學是超聲醫學的重要組成部分。超聲治療時將超聲波能量作用於人體病變部位,以達到治療疾患和促進機體康復的目的。
在全球,超聲波廣泛運用於診斷學、治療學、工程學、生物學等領域。賽福瑞家用超聲治療機屬於超聲波治療學的運用范疇。
(一)工程學方面的應用:水下定位與通訊、地下資源勘查等
(二)生物學方面的應用:剪切大分子、生物工程及處理種子等
(三)診斷學方面的應用:A型、B型、M型、D型、雙功及彩超等
(四)治療學方面的應用:理療、治癌、外科、體外碎石、牙科等
超聲波的特點:
1、超聲波在傳播時,方向性強,能量易於集中。
2、超聲波能在各種不同媒質中傳播,且可傳播足夠遠的距離。
3、超聲與傳聲媒質的相互作用適中,易於攜帶有關傳聲媒質狀態的信息(診斷或對傳聲媒質產生效應。(治療)
超聲波是一種波動形式,它可以作為探測與負載信息的載體或媒介(如B超等用作診斷);超聲波同時又是一種能量形式,當其強度超過一定值時,它就可以通過與傳播超聲波的媒質的相互作用,去影響,改變以致破壞後者的狀態,性質及結構(用作治療
超聲波是聲波大家族中的一員。
聲波是物體機械振動狀態(或能量)的傳播形式。所謂振動是指物質的質點在其平衡位置附近進行的往返運動。譬如,鼓面經敲擊後,它就上下振動,這種振動狀態通過空氣媒質向四面八方傳播,這便是聲波。
超聲波是指振動頻率大於20KHz以上的,人在自然環境下無法聽到和感受到的聲波。
頻率高於人的聽覺上限(約為20000赫)的聲波,稱為超聲波,或稱為超聲。
超聲波在媒質中的反射、折射、衍射、散射等傳播規律,與可聽聲波的規律並沒有本質上的區別。但是超聲波的波長很短,只有幾厘米,甚至千分之幾毫米。與可聽聲波比較,超聲波具有許多奇異特性:傳播特性——超聲波的波長很短,通常的障礙物的尺寸要比超聲波的波長大好多倍,因此超聲波的衍射本領很差,它在均勻介質中能夠定向直線傳播,超聲波的波長越短,這一特性就越顯著。功率特性——當聲音在空氣中傳播時,推動空氣中的微粒往復振動而對微粒做功。聲波功率就是表示聲波做功快慢的物理量。在相同強度下,聲波的頻率越高,它所具有的功率就越大。由於超聲波頻率很高,所以超聲波與一般聲波相比,它的功率是非常大的。空化作用——當超聲波在液體中傳播時,由於液體微粒的劇烈振動,會在液體內部產生小空洞。這些小空洞迅速脹大和閉合,會使液體微粒之間發生猛烈的撞擊作用,從而產生幾千到上萬個大氣壓的壓強。微粒間這種劇烈的相互作用,會使液體的溫度驟然升高,起到了很好的攪拌作用,從而使兩種不相溶的液體(如水和油)發生乳化,並且加速溶質的溶解,加速化學反應。這種由超聲波作用在液體中所引起的各種效應稱為超聲波的空化作用。
頻率高於2×104赫的聲波。研究超聲波的產生、傳播、接收,以及各種超聲效應和應用的聲學分支叫超聲學。產生超聲波的裝置有機械型超聲發生器(例如氣哨、汽笛和液哨等)、利用電磁感應和電磁作用原理製成的電動超聲發生器、以及利用壓電晶體的電致伸縮效應和鐵磁物質的磁致伸縮效應製成的電聲換能器等。
超聲效應 當超聲波在介質中傳播時,由於超聲波與介質的相互作用,使介質發生物理的和化學的變化,從而產生一系列力學的、熱的、電磁的和化學的超聲效應,包括以下4種效應:
①機械效應。超聲波的機械作用可促成液體的乳化、凝膠的液化和固體的分散。當超聲波流體介質中形成駐波時,懸浮在流體中的微小顆粒因受機械力的作用而凝聚在波節處,在空間形成周期性的堆積。超聲波在壓電材料和磁致伸縮材料中傳播時,由於超聲波的機械作用而引起的感生電極化和感生磁化。
②空化作用。超聲波作用於液體時可產生大量小氣泡。一個原因是液體內局部出現拉應力而形成負壓,壓強的降低使原來溶於液體的氣體過飽和,而從液體逸出,成為小氣泡。另一原因是強大的拉應力把液體「撕開」成一空洞,稱為空化。空洞內為液體蒸氣或溶於液體的另一種氣體,甚至可能是真空。因空化作用形成的小氣泡會隨周圍介質的振動而不斷運動、長大或突然破滅。破滅時周圍液體突然沖入氣泡而產生高溫、高壓,同時產生激波。與空化作用相伴隨的內摩擦可形成電荷,並在氣泡內因放電而產生發光現象。在液體中進行超聲處理的技術大多與空化作用有關。
③熱效應。由於超聲波頻率高,能量大,被介質吸收時能產生顯著的熱效應。
④化學效應。超聲波的作用可促使發生或加速某些化學反應。例如純的蒸餾水經超聲處理後產生過氧化氫;溶有氮氣的水經超聲處理後產生亞硝酸;染料的水溶液經超聲處理後會變色或退色。這些現象的發生總與空化作用相伴隨。超聲波還可加速許多化學物質的水解、分解和聚合過程。超聲波對光化學和電化學過程也有明顯影響。各種氨基酸和其他有機物質的水溶液經超聲處理後,特徵吸收光譜帶消失而呈均勻的一般吸收,這表明空化作用使分子結構發生了改變。
超聲應用 超聲效應已廣泛用於實際,主要有如下幾方面:
①超聲檢驗。超聲波的波長比一般聲波要短,具有較好的方向性,而且能透過不透明物質,這一特性已被廣泛用於超聲波探傷、測厚、測距、遙控和超聲成像技術。
超聲成像是利用超聲波呈現不透明物內部形象的技術。把從換能器發出的超聲波經聲透鏡聚焦在不透明試樣上,從試樣透出的超聲波攜帶了被照部位的信息(如對聲波的反射、吸收和散射的能力),經聲透鏡匯聚在壓電接收器上,所得電信號輸入放大器,利用掃描系統可把不透明試樣的形象顯示在熒光屏上。上述裝置稱為超聲顯微鏡。超聲成像技術已在醫療檢查方面獲得普遍應用,在微電子器件製造業中用來對大規模集成電路進行檢查,在材料科學中用來顯示合金中不同組分的區域和晶粒間界等。
聲全息術是利用超聲波的干涉原理記錄和重現不透明物的立體圖像的聲成像技術,其原理與光波的全息術基本相同,只是記錄手段不同而已。用同一超聲信號源激勵兩個放置在液體中的換能器,它們分別發射兩束相乾的超聲波:一束透過被研究的物體後成為物波,另一束作為參考波。物波和參考波在液面上相干疊加形成聲全息圖,用激光束照射聲全息圖,利用激光在聲全息圖上反射時產生的衍射效應而獲得物的重現像,通常用攝像機和電視機作實時觀察。
②超聲處理。利用超聲的機械作用、空化作用、熱效應和化學效應,可進行超聲焊接、鑽孔、固體的粉碎、乳化、脫氣、除塵、去鍋垢、清洗、滅菌、促進化學反應和進行生物學研究等,在工礦業、農業、醫療等各個部門獲得了廣泛應用。
③基礎研究。超聲波作用於介質後,在介質中產生聲弛豫過程,聲弛豫過程伴隨著能量在分子各自電度間的輸運過程,並在宏觀上表現出對聲波的吸收。通過物質對超聲的吸收規律可探索物質的特性和結構,這方面的研究構成了分子聲學這一聲學分支。
普通聲波的波長遠大於固體中的原子間距,在此條件下固體可當作連續介質。但對頻率在1012赫以上的特超聲波,波長可與固體中的原子間距相比擬,此時必須把固體當作是具有空間周期性的點陣結構。點陣振動的能量是量子化的,稱為聲子。特超聲對固體的作用可歸結為特超聲與熱聲子、電子、光子和各種准粒子的相互作用。對固體中特超聲的產生、檢測和傳播規律的研究,以及量子液體——液態氦中聲現象的研究構成了近代聲學的新領域——量子聲學。
② 超聲波感測器是怎麼使用的
是方波信號.發射頭是利用壓電效應來實現產生超聲波的。
就是在發射頭不斷給出一定頻率的如40KHZ的電壓信號.就可以產生超聲波.
你可以利用單片機或者SG3525來實現.當然你的功率不大,可以用單片機來實現,
51的頻率不夠.建議使用AVR或PIC速度快點的單片機.
③ 直反式 超聲波感測器 原理是什麼
直反式與對射式相對應
比如:
超聲波測距de原理是:通過測量超聲波在介質中飛行時間,而時間與超聲波飛行距離成正比。
直反式:超聲波發射與接收安放在一起,L=T*V/2(與障礙物的距離)
對射式:超聲波發射與接收器相對安放,L=T*V(接收器和發射器的距離)
④ 超聲波感測器是如何採集信號的
看什麼類型感測器,不同類型的感測器,採集信號的方式肯定不盡相同。
⑤ 超聲波液位計怎麼用
你好,樓主。超聲波液位計作為用來測量液位或物位的感測設備,建議看下產品的說明書,裡面有詳細的使用說明和操作設置,一般是一體式或者分體式兩種,具有顯示功能。
另外,如果設備具有RS485輸出介面的話,也可以將現場液位數據上傳到「知物雲」平台,在電腦或者手機APP端進行數據查看,水位危險告警等。
如果還不清楚使用方式,建議聯系下設備的生產廠商,他們會有人員進行售後技術支持,詳細解答。
謝謝,望採納- -
⑥ 超聲波感測器基本應用原理和使用特性
超聲波感測器是應用感測器頭部的壓振陶瓷的振動,產生高頻(人耳聽不見)聲波來停止感應的,假如這聲波碰到了某個物體反射回來,感測器就能接納到回波。感測器依據聲波波長和發射及接納回波的時間差就能肯定感測器探頭與物體之間的間隔。典型應用,一個感測器能夠經過按鈕的設定來具有近間隔和遠間隔兩種設定,無論物體在那一種界線里,感測器都能夠檢測到。例如:超聲波感測器能夠裝置在一個裝液體的池子上,或者是一個裝小球的箱子上,向這個容器發出聲波,經過接納到返回波的時間長短就能肯定這個容器是滿的、空的或者是局部滿的。
超聲波感測器還能夠是對射式的,即獨立的發射器和接納器。當檢測遲緩挪動的物體,或者需求快速響應或者在濕潤環境中應用時,這種對射式或者叫分體式的超聲波感測器十分適用。在檢測透明或有色物體、液體,檢測潤滑、粗糙、有光澤、半透明等資料的物體外表,和檢測不規則物體時,超聲波感測器都是首選。
以上資料由江蘇金湖奧特美自動化儀表廠為您提供
⑦ 如何調節超聲波感測器測試距離
超聲波感測器測試距離採用超聲波回波測距原理,運用精確的時差測量技術,檢測感測器與目標物之間的距離,採用小角度,小盲區超聲波感測器,具有測量准確,無接觸,防水,防腐蝕, 低成本等優點,可應於液位,物位檢測,特有的液位,料位檢測方式,可保證在液面有泡沫或大的晃動,不易檢測到回波的情況下有穩定的輸出,應用行業:液位,物位,料位檢測,工業過程式控制制等
⑧ 超聲波感測器的具體使用
我今天恰好也在摸索這個東西,一起共勉吧!
以microsonic 的ma40系列為例
1、對於收發合一的超聲波感測器(即採用了你說的用反射的方式接收),不同的型號的最大探測范圍在1.5~6m之間,老闆說的單程15m考慮反射損耗在內也還算正常
2、R為receive(接收),T為translate(發射)一般加40KHz方波發射信號(要看具體型號),另外一個接外皮的腳接地
3、測量量為電壓,對於無源的接收器(兩腳),出來的電壓還要進行幾千幾萬倍的放大,所以出現4的情況應該是不正常的。
我這有個方案說明,你要的話留個郵箱,我發給你好了。
學東西重要的在學方法。
你要知道你手頭上東西的型號,然後直接到google(我也想支持,但找國外的資料它確實不行)上搜原始的datasheet,上面的信息很全面,有了它基本上就不用參閱其它資料了。
⑨ 超聲波感測器的應用原理
超聲波感測器原理是怎樣的呢?請看下面詳細分析。
超聲波感測器採用了一種特殊的聲波傳送器,實現了聲波的交替發射和接收。傳送器發射出的超聲波被物體反射,然後由傳送器再次接收。聲波發射後,超聲波感測器將切換到接收模式。發射和接收之間所經過的時間與物體與感測器之間的距離成正比。
要搞清楚超聲波感測器原理先要來了解一下下面7點
1、數字輸出
感應必須在檢測區域內才能發生。可以利用感測器的電位計或電子自學習功能(自學習按鈕或外部自學習)調節所需要的感應范圍。如果在設定的區域內探測到物體,輸出狀態將發生變化,並通過集成LED實現可視化顯示。
2、目標物探測
聲波在硬表面上的反射效果最佳。目標物可能是固體、液體、顆粒或粉末。一般來說,超聲波感測器主要用於那些光學探測原理欠缺可靠性的物體檢測領域。
3、標准目標物
標准目標物定義為下述尺寸的正方形扁平物體:
15 x 15 mm (Sde最長250 mm)
30 x 30 mm (Sde最長1000 mm)
100 x 100 mm (Sde > 1000 mm
目標物在垂直於感測器軸的方向安裝。
4、尺寸
為確保可靠的物體檢測,反射信號必須足夠大。信號強度取決於物體的大小。使用標准物體,可實現完全檢測距離Sd。
5、表面
吸音材料的檢測將使最大感應距離降低。當物體的最大粗糙度不超過0.2mm時,可以獲得最大的感應距離。 典型的吸音材料包括:
泡沫橡膠
棉/毛/布/氈
多孔材料
6、聲波錐體縱面圖
表中所示聲波錐體縱面圖表示超聲波感測器的有效感應區域。圖形所示是短距離旁波瓣,拓寬了感測器的近距離擴散角。由於吸音和空氣擴散原因,旁波瓣在長距離處減小。大小、形狀、表面特性和目標物檢測方向對於超聲波感測器的側面檢測區域具有非常大的影響。整個產品系列採用相同的聲波錐體縱面圖,例如感應范圍相同的所有相關感測器均採用典型的100-1000
mm縱面圖,包括數字量和模擬量輸出。
7、測量方法
使用標准鋼制正方形目標物來確定典型聲波錐體縱面圖的形狀。
15 x 15 mm (Sde最長250 mm)
30 x 30 mm (Sde最長1000 mm)
100 x 100 mm (Sde > 1000 mm)
目標物與感測器的參考軸垂直,在不同距離處,均從側面接近。然後,用一根線連接測量點畫出聲波錐體縱面圖。在探測圓形或其他形狀的物體時,錐體形狀可能會發生變化。
⑩ 超聲波探測器的原理
超聲波發射器向某一方向發射超聲波,在發射時刻的同時開始計時,超聲波在空氣中傳播,途中碰到障礙物就立即返回來,超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s,根據計時器記錄的時間t,就可以計算出發射點距障礙物的距離(s),即:s=340t/2。這就是所謂的時間差測距法。
超聲波測距的原理是利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知,測量聲波在發射後遇到障礙物反射回來的時間,根據發射和接收的時間差計算出發射點到障礙物的實際距離。由此可見,超聲波測距原理與雷達原理是一樣的。測距的公式表示為:L=C×T
式中L為測量的距離長度;C為超聲波在空氣中的傳播速度;T為測量距離傳播的時間差(T為發射到接收時間數值的一半)。
超聲波測距主要應用於倒車提醒、建築工地、工業現場等的距離測量,雖然目前的測距量程上能達到百米,但測量的精度往往只能達到厘米數量級。由於超聲波易於定向發射、方向性好、強度易控制、與被測量物體不需要直接接觸的優點,是作為液體高度測量的理想手段。在精密的液位測量中需要達到毫米級的測量精度,但是目前國內的超聲波測距專用集成電路都是只有厘米級的測量精度。通過分析超聲波測距誤差產生的原因,提高測量時間差到微秒級,以及用LM92溫度感測器進行聲波傳播速度的補償後,我們設計的高精度超聲波測距儀能達到毫米級的測量精度 。