1. 請問您怎樣理解超聲波感測器!
超聲波感測器是利用超聲波的特性研製而成的感測器。超聲波是一種振動頻率高於聲波的機械波,由換能晶片在電壓的激勵下發生振動產生的,它具有頻率高、波長短、繞射現象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。超聲波對液體、固體的穿透本領很大,尤其是在陽光不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質或分界面會產生顯著反射形成反射成回波,碰到活動物體能產生多普勒效應。因此超聲波檢測廣泛應用在工業、國防、生物醫學等方面。
以超聲波作為檢測手段,必須產生超聲波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波感測器,習慣上稱為超聲換能器,或者超聲探頭。
超聲波探頭主要由壓電晶片組成,既可以發射超聲波,也可以接收超聲波。小功率超聲探頭多作探測作用。它有許多不同的結構,可分直探頭(縱波)、斜探頭(橫波)、表面波探頭(表面波)、蘭姆波探頭(蘭姆波)、雙探頭(一個探頭反射、一個探頭接收)等。
超聲探頭的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片。構成晶片的材料可以有許多種。晶片的大小,如直徑和厚度也各不相同,因此每個探頭的性能是不同的,我們使用前必須預先了解它的性能。超聲波感測器的主要性能指標包括:
(1)工作頻率。工作頻率就是壓電晶片的共振頻率。當加到它兩端的交流電壓的頻率和晶片的共振頻率相等時,輸出的能量最大,靈敏度也最高。
(2)工作溫度。由於壓電材料的居里點一般比較高,特別時診斷用超聲波探頭使用功率較小,所以工作溫度比較低,可以長時間地工作而不失效。醫療用的超聲探頭的溫度比較高,需要單獨的製冷設備。
(3)靈敏度。主要取決於製造晶片本身。機電耦合系數大,靈敏度高;反之,靈敏度低。
超聲波感測技術應用在生產實踐的不同方面,而醫學應用是其最主要的應用之一,下面以醫學為例子說明超聲波感測技術的應用。超聲波在醫學上的應用主要是診斷疾病,它已經成為了臨床醫學中不可缺少的診斷方法。超聲波診斷的優點是:對受檢者無痛苦、無損害、方法簡便、顯像清晰、診斷的准確率高等。因而推廣容易,受到醫務工作者和患者的歡迎。超聲波診斷可以基於不同的醫學原理,我們來看看其中有代表性的一種所謂的A型方法。這個方法是利用超聲波的反射。當超聲波在人體組織中傳播遇到兩層聲阻抗不同的介質界面是,在該界面就產生反射回聲。每遇到一個反射面時,回聲在示波器的屏幕上顯示出來,而兩個界面的阻抗差值也決定了回聲的振幅的高低。
在工業方面,超聲波的典型應用是對金屬的無損探傷和超聲波測厚兩種。過去,許多技術因為無法探測到物體組織內部而受到阻礙,超聲波感測技術的出現改變了這種狀況。當然更多的超聲波感測器是固定地安裝在不同的裝置上,「悄無聲息」地探測人們所需要的信號。在未來的應用中,超聲波將與信息技術、新材料技術結合起來,將出現更多的智能化、高靈敏度的超聲波感測器。
2. 什麼是超聲波按結構的不同分為哪幾類有什麼特性
超聲波探頭是實現機械能和電能相互轉換的一種換能元器件。按其不同的結構可分為直探頭、斜探頭、雙探頭和聚焦探頭等。超聲波有反射、 折射 和 直線傳播以及衰減 的特性。
3. 超聲診斷儀由哪幾部分組成
探頭、主機、電源、顯示器、殼體及外設組成。
超聲檢查是一種通過超聲波來使部分人體的器官可視化的一種影像學檢查,作用顧名思義就是可以通過這樣的一個檢查技術,來觀察到相關的器官以及部位是否有相應的病變。整個的大超聲,有腹部的超聲檢查、婦產科的超聲檢查以及頭頸部的超聲檢查,這些超聲檢查對於相關部位的診斷都有著不可替代的作用。
超聲診斷儀使用注意事項
1、需要注意探頭容易因機械沖擊而受損,尤其是與身體表面接觸的面特別容易受損,因此,絕不能掉落在地上或碰撞。
2、切勿使整個探頭浸在水裡或其他液體中。探頭的纜線連接部以下是不防水的。
3、過度彎曲或扭曲探頭纜線會出現儀器和探頭的操作錯誤或內部短路。
4、探頭使用後,將超聲耦和劑擦拭乾凈。清潔探頭時,可用較溫和的洗滌劑和濕潤的抹布清潔。探頭應經常保持清潔。
以上內容參考網路-超聲診斷儀、人民網-超聲檢查 對人體有害嗎?
4. 誰知道超聲相控陣探頭有哪些分類
超聲相控陣探頭按陣列類別可分為線陣、面陣兩種。
1、線陣相控陣探頭
線陣相控陣探頭有單線陣和雙線陣兩種,線陣相控陣探頭中的晶片按照直線方向一維排布,只能實現晶片排列方向上的波束偏轉。雙線陣相控陣探頭可以得到更好的近場檢測效果。
5. 2超聲波探頭分為哪幾類可分別測量何種波形
1)按被探工件中產生的波型,可分為縱波探頭、橫波探頭、板波(蘭姆波)探頭、爬波探頭和表面波探頭。
2)按按入射聲束方向,可分為直探頭和斜探頭。
6. 超聲波探頭的分類
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)。
7. 超聲波探頭 工作原理
超聲波探頭主要材料有壓電晶體(電致伸縮)及鎳鐵鋁合金(磁致伸縮)兩類。電致伸縮的材料有鋯鈦酸鉛(PZT)等。壓電晶體組成的超聲波感測器是一種可逆感測器,它可以將電能轉變成機械振盪而產生超聲波,同時它接收到超聲波時,也能轉變成電能,所以它可以分成發送器或接收器。有的超聲波感測器既作發送,也能作接收。這里僅介紹小型超聲波感測器,發送與接收略有差別,它適用於在空氣中傳播,工作頻率一般為23-25KHZ及40-45KHZ。這類感測器適用於測距、遙控、防盜等用途。該種有T/R-40-60,T/R-40-12等(其中T表示發送,R表示接收,40表示頻率為40KHZ,16及12表示其外徑尺寸,以毫米計)。另有一種密封式超聲波感測器(MA40EI型)。它的特點是具有防水作用(但不能放入水中),可以作料位及接近開關用,它的性能較好。超聲波應用有三種基本類型,透射型用於遙控器,防盜報警器、自動門、接近開關等;分離式反射型用於測距、液位或料位;反射型用於材料探傷、測厚等。
8. 超聲波感測器的組成部分
超聲波探頭主要由壓電晶片組成,既可以發射超聲波,也可以接收超聲波。小功率超聲探頭多作探測作用。它有許多不同的結構,可分直探頭(縱波)、斜探頭(橫波)、表面波探頭(表面波)、蘭姆波探頭(蘭姆波)、雙探頭(一個探頭發射、一個探頭接收)等。
9. 倒車雷達是電磁波還是超聲波
【太平洋汽車網】汽車倒車雷達採用的都是超聲波技術,倒車雷達就相當於超聲波探頭,從整體上來說超聲波探頭可以分為兩大類,一是用電氣方式產生超聲波,其二是用機械方式產生超聲波。
倒車雷達就相當於超聲波探頭,從整體上來說超聲波探頭可以分為兩大類:
一是用電氣方式產生超聲波,
其二是用機械方式產生超聲波,鑒於目前較為常用的是壓電式超聲波發生器,它有兩個電晶片和一個共振板,當兩極外加脈沖信號,它的頻率等於壓電晶片的固有震盪頻率時,壓力晶片將會發生共振,並帶動共振板振動,將機械的能轉為電信號的這一過程,這就成了超聲波探頭的工作原理。為了更好地研究超聲波和利用起來,人們已經設計和製造出很多超聲波發聲器,超聲波探頭加以運用在使用汽車倒車雷達上。雷達是白天黑夜均能探測遠距離的目標,且不受霧、雲和雨的阻擋,具有全天候、全天時的特點,並有一定的穿透能力。因此,它不僅成為軍事上必不可少的電子裝備,而且廣泛應用於社會經濟發展(如氣象預報、資源探測、環境監測等)和科學研究(天體研究、大氣物理、電離層結構研究等)。星載和機載合成孔徑雷達已經成為當今遙感中十分重要的感測器。以地面為目標的雷達可以探測地面的精確形狀。其空間分辨力可達幾米到幾十米,且與距離無關。雷達在洪水監測、海冰監測、土壤濕度調查、森林資源清查、地質調查等方面顯示了很好的應用潛力不一個概念的。
(圖/文/攝:太平洋汽車網問答叫獸)
10. 什麼是超聲波超聲波分類及應用
超聲波技術是一門以物理、電子、機械及材料學為基礎的通用技術之一。超聲波技術是通過超聲波產生、傳播及接收的物理過程而完成的。超聲波具有聚束、定向及反射、透射等特性。
超聲波的應用
超聲波測液位
超聲波液位計按超聲振動幅射大小不同大致可分為:
1、用超聲波使物體或物性變化的功率應用稱功率超聲,例如:在液體中發生足夠大的能量,產生空化作用,能用於清洗、乳化。
2、用超聲波得到若干信息,獲得通信應用,稱檢測超聲,例如:用超聲波在介質中的脈沖反射對物體進行厚度測試稱超聲測厚。
超聲波測厚及應用
在工業領域中超聲波測厚是一門成熟的高新技術,它的最大優點是檢測安全、可靠及精度高,而且它可以巡迴在運行狀態進行檢測。超聲測厚儀按工作原理分:有共振法、干涉法及脈沖反射法等幾種。由於脈沖反射法並不涉及共振機理,與被測物表面的光潔度關系不密切,所以超聲波脈沖法測厚儀是最受用戶歡迎的一種儀表。 超聲波測厚儀主要有主機和探頭兩部分組成。主機電路包括發射電路、接收電路、計數顯示電路三部分,由發射電路產生的高壓沖擊波激勵探頭,產生超聲發射脈沖波,脈沖波經介質介面反射後被接收電路接收,通過單片機計數處理後,經液晶顯示器顯示厚度數值,它主要根據聲波在試樣中的傳播速度乘以通過試樣的時間的一半而得到試樣的厚度。