超聲波音壓計怎麼量

A. 怎樣計算超聲波聲壓有了解的提點一下，謝謝！

你網路查下有推導公式的，沒有我回頭給你。

B. 超聲波測厚儀測量板材厚度的使用方法有哪些

超聲波測厚儀使用竅門超聲波測厚儀最基本的測量方法如下:
1：在一個地方調查兩個厚度,量測探頭的兩個相互分離的臉90°,量測工件的厚度是一個較小的值。
30 mm多點量測方法:量測值不穩定時,測點為中心,在圈內的多次約30毫米直徑的量測,以最小值來衡量工件的厚度。
2：超聲波測厚儀、精確量測方法:增加量測在指定的點,用等厚線厚度變化。連續量測方法:沿指定路線連續量測單點量測方法,時間間隔不超過5毫米。
3：網格方法:在網格中的指定區域,厚度在記錄。這種方法在高壓設備、不銹鋼襯管廣泛用於腐蝕監測。超聲波測厚儀值表示的影響因素:工件的表層粗糙度和探針和界面耦合效應差,低回聲,甚至不能接收回波信號。表層生銹,耦合效應是通過砂設備、管道服務差,磨削、切削表層處理的方法,如較低的粗糙度,氧化層和油漆可以刪除與此同時,有金屬光澤,使探頭和被偶聯劑可以達到很好的耦合效應。
工件曲率半徑太小,尤其是小管厚度,為通用探針表層是平的,接觸點接觸、線接觸的表層聲強透射率低(耦合)。可以選擇特殊的探針(6毫米),小直徑管道表層材質,可以更精確的量測等。
超聲波測厚儀測試表層和底部不平行,聲波遇到底散射,探測器不能接受什麼波信號。
超聲波測厚儀耦合劑的影響：耦合劑是用來排除探頭和被測物體之間的空氣，使超聲波能有效地穿入工件達到檢測目的。如果選擇種類或使用方法不當，將造成誤差或耦合標志閃爍，無法測量。因根據使用情況選擇合適的種類，當使用在光滑材料表面時，可以使用低粘度的耦合劑；當使用在粗糙表面、垂直表面及頂表面時，應使用粘度高的耦合劑。高溫工件應選用高溫耦合劑。其次，耦合劑應適量使用，塗抹均勻，一般應將耦合劑塗在被測材料的表面，但當測量溫度較高時，耦合劑應塗在探頭上。
聲速選擇錯誤。 超聲波測厚儀 測量工件前，根據材料種類預置其聲速或根據標准塊反測出聲速。當用一種材料校正儀器後（常用試塊為鋼）又去測量另一種材料時，將產生錯誤的結果。要求在測量前一定要正確識別材料，選擇合適聲速。
壓力的影響。設備服務,大部分的管道壓力存在,固體材質的應力狀態有一定的對聲速的影響,當壓力方向與傳播方向一致,如果壓力是壓應力,應力增加的彈性構件,聲音的速度加快;另一方面,如果壓力是拉應力,減緩了音速。
當壓力波傳播的方向不同,波動的過程中粒子振動軌跡,應力波傳播方向偏差的影響。根據數據顯示,平均應力增加,聲速增加緩慢。
金屬表層氧化或油漆塗層的影響。金屬表層氧化物的密度或塗漆,雖然與基材緊密集成,未知的介面,但是聲音傳播速度的速度在兩種材質不同,導致錯誤,封面和厚度不同,誤差大小也不同。
奧氏體鋼鑄件,由於不均勻或粗糧,超聲波通過嚴重的散射衰減,散射的超聲波傳播的路徑復雜,有潛力呼應湮沒,原因是沒有顯示。可以選擇粗粒特別調查的低頻率(2.5兆赫)。
探針介面有一些磨損。常用的測厚探頭表層的丙烯酸樹脂,長期用於會使表層粗糙度增加,導致靈敏度下降,導致顯示是不正確的。可以選擇500 #砂紙,使其光滑,確保並行。如果它仍然是不穩定的,可以考慮更換探頭。
被測物背面有大量腐蝕坑。由於被測物另一面有銹斑、腐蝕凹坑，造成聲波衰減，導致讀數無規則變化，在極端情況下甚至無讀數。
被測物體(如管道)沉積物,沉積物和工件時,聲阻抗差異不大,測厚儀顯示值的壁厚和沉積物的厚度。
當內在缺陷的材質(如夾雜物、三明治等),顯示值的公稱厚度約70%缺陷檢測的超聲波探傷儀進一步。
超聲波測厚儀的溫度的影響。固體材質的平均速度與溫度降低,並有測試數據表明,熱材質,每增加100°C速度下降1%高溫設備服務經常遇到這種情況。應該選擇特殊高溫探頭(300
-
600°C),不要用於普通的調查。量測沒有耦合的層壓材質是不可能的,由於沒有耦合超聲波無法穿透空間,和不均勻的復合(異類)傳播。設備由多層材質綳帶(如尿素高壓設備),厚度時應特別注意,只測厚儀表示值的材質厚度與調查。

C. 超聲波測距儀電路圖及各部分的原理

超聲波在
塑料加工
中的應用原理: 塑料加工中所用的超聲波,現有的幾種
工作頻率
有15KHZ,18KHZ,20KHZ,40KHZ.其原理是...2,
超聲波焊機
的組成部分和原理
超聲波焊接機
主要由如下幾個部分組成:發生器,氣動部分,程序控制部分,換能器部分等.
超聲波測距
是通過不斷檢測超聲波發射後遇到障礙物所反射的回波，從而測出發射和接收回波的時間差t,然後求出距S=Ct/2，式中的C為超聲波波速。由於超聲波也是一種聲波，其聲速C與溫度有關，表1列出了幾種不同溫度下的聲速。在使用時，如果溫度變化不大，則可認為聲速是基本不變的。如果測距精度要求很高，則應通過
溫度補償
的方法加以校正。聲速確定後，只要測得超聲波往返的時間，即可求得距離。這就是
超聲波測距儀
的機理。其系統框圖如圖1所示。

D. 超聲波流量計原理分類及詳細說明

一、超聲波流量計工作原理: 超聲波在流動的流體中傳播時就載上流體流速的信息。因此通過接收到的超聲波就可以檢測出流體的流速，從而換算成流量。超聲脈沖穿過管道從一個感測器到達另一個感測器，就像一個渡船的船夫在橫渡一條河。當氣體不流動時，聲脈沖以相同的速度（聲速，C）在兩個方向上傳播。如果管道中的氣體有一定流速V（該流速不等於零），則順著流動方向的聲脈沖會傳輸得快些，而逆著流動方向的聲脈沖會傳輸得慢些。這樣，順流傳輸時間tD會短些，而逆流傳輸時間tU會長些。這里所說的長些或短些都是與氣體不流動時的傳輸時間相比而言；根據檢測的方式，可分為傳播速度差法、多普勒法、波束偏移法、雜訊法及相關法等不同類型的超聲波流量計。起聲波流量計是近十幾年來隨著集成電路技術迅速發展才開始應用的一種。

根據對信號檢測的原理，目前超聲波流量計大致可分傳播速度差法(包括：直接時差法、時差法、相位差法、頻差法)波束偏移法、多普勒法、相關法、空間濾波法及雜訊法等類型。其中以雜訊法原理及結構最簡單，便於測量和攜帶，價格便宜但准確度較低，適於在流量測量准確度要求不高的場合使用。

由於直接時差法、時差法、頻差法和相位差法的基本原理都是通過測量超聲波脈沖順流和逆流傳報時速度之差來反映流體的流速的，故又統稱為傳播速度差法。其中頻差法和時差法克服了聲速隨流體溫度變化帶來的誤差，准確度較高，所以被廣泛採用。按照換能器的配置方法不同，傳播速度差撥又分為：Z法(透過法)、V法(反射法)、X法(交叉法)等。

波束偏移法是利用超聲波束在流體中的傳播方向隨流體流速變化而產生偏移來反映流體流速的，低流速時，靈敏度很低適用性不大．

多普勒法是利用聲學多普勒原理，通過測量不均勻流體中散射體散射的超聲波多普勒頻移來確定流體流量的，適用於含懸浮顆粒、氣泡等流體流量測量。

相關法是利用相關技術測量流量，原理上，此法的測量准確度與流體中的聲速無關，因而與流體溫度，濃度等無關，因而測量准確度高，適用范圍廣。但相關器價格貴，線路比較復雜。在微處理機普及應用後，這個缺點可以克服。

雜訊法(聽音法)是利用管道內流體流動時產生的雜訊與流體的流速有關的原理，通過檢測雜訊表示流速或流量值。其方法簡單，設備價格便宜，但准確度低。

以上幾種方法各有特點，應根據被測流體性質．流速分布情況、管路安裝地點以及對測量准確度的要求等因素進行選擇。一般說來由於工業生產中工質的溫度常不能保持恆定，故多採用頻差法及時差法。只有在管徑很大時才採用直接時差法。對換能器安裝方法的選擇原則一般是：當流體沿管軸平行流動時，選用Z法；當流動方向與管鈾不平行或管路安裝地點使換能器安裝間隔受到限制時，採用V法或X法。當流場分布不均勻而表前直管段又較短時，也可採用多聲道(例如雙聲道或四聲道)來克服流速擾動帶來的流量測量誤差。多普勒法適於測量兩相流，可避免常規儀表由懸浮粒或氣泡造成的堵塞、磨損、附著而不能運行的弊病，因而得以迅速發展。隨著工業的發展及節能工作的開展，煤油混合(COM)、煤水泥合(CWM)燃料的輸送和應用以及燃料油加水助燃等節能方法的發展，都為多普勒超聲波流量計應用開辟廣闊前景。

二、構成：超聲波流量計由超聲波換能器、電子線路及流量顯示和累積系統三部分組成。超聲波流量計的電子線路包括發射、接收、信號處理和顯示電路。測得的瞬時流量和累積流量值用數字量或模擬量顯示。超聲波發射換能器將電能轉換為超聲波能量，並將其發射到被測流體中，接收器接收到的超聲波信號，經電子線路放大並轉換為代表流量的電信號供給顯示和積算儀表進行顯示和積算。這樣就實現了流量的檢測和顯示。超聲波流量計常用壓電換能器。它利用壓電材料的壓電效應，採用適出的發射電路把電能加到發射換能器的壓電元件上，使其產生超聲波振勸。超聲波以某一角度射入流體中傳播，然後由接收換能器接收，並經壓電元件變為電能，以便檢測。發射換能器利用壓電元件的逆壓電效應，而接收換能器則是利用壓電效應。

三、優點：超聲波流量計非接觸式儀表，適於測量不易接觸和觀察的流體以及大管徑流量。它與水位計聯動可進行敞開水流的流量測量。使用超聲波流量計，不用在流體中安裝測量元件，故不會改變流體的流動狀態，不產生附加阻力，儀表的安裝及檢修均可不影響生產管線運行因而是一種理想的節能型流量計。多普勒法超聲波流量計可測雙相介質的流量，故可用於下水道及排污水等臟污流的測量。在發電廠中，用攜帶型超聲波流量計測量水輪機進水量、汽輪機循環水量等大管徑流量，比過去的皮脫管流速計方便得多。超聲被流量汁也可用於氣體測量。管徑的適用范圍從2cm到5m，從幾米寬的明渠、暗渠到500m寬的河流都可適用。

四、缺點：主要是可測流體的溫度范圍受超聲波換能鋁及換能器與管道之間的耦合材料耐溫程度的限制，以及高溫下被測流體傳聲速度的原始數據不全。目前我國只能用於測量200℃以下的流體。另外，超聲波流量計的測量線路比一般流量計復雜。這是因為，一般工業計量中液體的流速常常是每秒幾米，而聲波在液體中的傳播速度約為1500m／s左右，被測流體流速(流量)變化帶給聲速的變化量最大也是10－3數量級．若要求測量流速的准確度為1％，則對聲速的測量准確度需為10-5～10-6數量級，因此必須有完善的測量線路才能實現，這也正是超聲波流量計只有在集成電路技術迅速發展的前題下才能得到實際應用的原因。

五、超聲波流量計安裝步驟

安裝超流可按照以下步驟操作：

一：觀察安裝現場管道是否滿足直管段前10D後5D以及離泵30D的距離。（D為管道內直徑）

二：確認管道內流體介質以及是否滿管。

三：確認管道材質以及壁厚（充分考慮到管道內壁結垢厚度）

四：確認管道使用年限，在使用10左右的管道，即使是碳鋼材質，最好也採用插入式安裝。

五：前四步驟完成後可確認使用何種感測器安裝

六：開始向表體輸入參數以確定安裝距離。

七：非常重要：精確測量出安裝距離。

（1） 外夾式可選安裝感測器大概距離，然後不斷調試活動感測器以達到信號和傳輸比

最好的匹配

（2） 插入使用專用工具測量管道上安裝點距離，這個距離很重要，它直接影響表的

實際測量精度，所以最好進行多次測量以求較高精度。

八：安裝感測器——調試信號——做防水——歸整好信號電纜——清理現場線頭等廢棄物 ——安裝結束——驗收簽字

六、超聲波流量計使用中常見問題：
1、 超聲波流量計探頭使用一段時間，會出現不定期的報警。尤其是輸送介質雜質較多時，這種問題會較常見。解決辦法：定期清理探頭(建議一年清理一次)。
2、 超聲波流量計輸送介質含有水等液體雜質時，流量計引壓管容易產生積液，氣溫較低時會出現引壓管凍堵現象，尤其在北方地區冬季較常見。解決辦法：對引壓管進行吹掃或加電伴熱

超聲波在傳播過程中，由於受介質和介質中雜質的阻礙或吸收，其強度會產生衰減。不論是超聲波流量計還是超聲波物位計，對所接受的聲波強度都有一定要求，所以都要對各種衰減進行抑制。

E. 超聲波振子如何用萬用表測量

有帶測頻率功能的萬用表，用信號端表筆纏繞在振動子連線上，或是直接接觸在線圈上，都可以測出頻率的，把模具（焊頭）拆掉測要准確些；輸出功率大小是和焊接產品的大小有關系，產品大，需要功率大，音波出力強，焊接牢固。

當超聲波束在液體中傳播時，液體的流動將使傳播時間產生微小變化，並且其傳播時間的變化正比於液體的流速，其關系符合下列表達式。θ為聲束與液體流動方向的夾角。M為聲束在液體的直線傳播次數。D為管道內徑。Tup為聲束在正方向上的傳播時間。

基本功用

萬用表不僅可以用來測量被測量物體的電阻，交直流電壓還可以測量直流電壓。甚至有的萬用表還可以測量晶體管的主要參數以及電容器的電容量等。充分熟練掌握萬用表的使用方法是電子技術的最基本技能之一。常見的萬用表有指針式萬用表和數字式萬用表。

以上內容參考：網路-萬用表

F. 噪音計的測量

為了統一起見，國際上及國內都制定了一些雜訊測量的標准，這些標准中不僅規定了雜訊測量的方法，也規定了需要使用噪音計的技術要求，可根據這些標准以便更好的來選擇合適的噪音計。 測量方法可按照GB3222-94《聲學環境雜訊測量方法》
要求測量值有LA、LAeq、LN（L5，L10，L50，L90，L95）、Ld、Ln，對儀器精度要求為2型以上積分噪音計及環境雜訊自動監測儀器，性能符合GB3785《噪音計電、聲性能及測量方法》的規定。 測量方法可按照GB/T14623-93《城市區域環境雜訊測量方法》
要求測量值有LA、LAeq、LN（L10，L50，L90）、Ld、Ln，對儀器精度要求為2型以上積分噪音計及環境雜訊自動監測儀器，性能符
合GB3785《噪音計電、聲性能及測量方法》的規定。 測量方法可按照GB12349-90《工業企業廠界雜訊測量方法》
要求測量值有LA、LAeq，對儀器精度要求為2型以上噪音計及環境雜訊自動監測儀器，性能符合GB3785《噪音計電、聲性能及測量方
法》的規定。 測量方法可按照GB12524-90《建築施工場界雜訊測量方法》要求測量值有LAeq，對儀器精度要求為2型以上積分噪音計及環境雜訊自
動監測儀器（動態范圍不小於50dB），性能符合GB3785《噪音計電、聲性能及測量方法》的規定。 測量方法可按照GB/T14365-93《聲學機動車輛定置雜訊測量方法》
要求測量值有A計權「快」特性聲壓級Lp，對儀器精度要求1型或2型噪音計，性能符合GB3785《噪音計電、聲性能及測量方法》的規
定。 測量方法可按照GB/T5111-95《聲學鐵路機車車輛輻射雜訊測量》
要求測量值有LPAF、還可進行頻譜分析測量，對儀器精度要求為2型以上積分噪音計及環境雜訊自動監測儀器，性能符合GB3785《噪
音計電、聲性能及測量方法》的規定。 測量方法可按照GB/T4964-85《內河航道及港口內船舶輻射雜訊的測量》
要求測量值有A計權「快」特性聲壓級Lp，A計權「脈沖」聲壓級Lp,對儀器精度要求1型或2型噪音計，性能符合GB3785《噪音計電、
聲性能及測量方法》的規定。 測量方法可按照GB9661-88《機場周圍飛機雜訊測量方法》
要求測量值有A計權「快」特性聲壓級Lp，飛機雜訊有效感覺雜訊級Lepn，對儀器精度要求2型以上噪音計及環境雜訊自動監測儀器，性能符合GB3785《噪音計電、聲性能及測量方法》的規定。 測量方法可按照GB/T8-96《聲學聲壓法測定雜訊源聲功率級使用標准聲源簡易法》
測試儀器使用GB3785中規定的2型或2型以上的聲級，用慢擋測量，噪音計與傳聲器之間最好使用延伸電纜或延伸桿。 測量方法可按GB10071-88《城市區域環境振動測量方法》
要求測量VAL、VL、VLZ、VLZN。測量儀器應符合ISO/DP8041-84中規定的用於測量環境振動的儀器。

G. 人們是怎麼測量出聲速和光速的,用什麼儀器,什麼時候測出的

**聲速的測量**

二十世紀以來，聲學測量技術發展很快。目前聲學儀器有較大發展，並具有高保真度，很寬的頻率范圍和動態范圍，小的非線性畸變和良好的瞬態響應等。

過去，測量聲波和振動的儀表都是模擬式電子儀表，測量的速度和准確度受到一定的限制。六十年代初。出現了數字式儀表，直接採用數字顯示，提高了測量時讀數的准確度。由於計算技術和高質量、低功耗的大規模集成電路的發展，人們已能用由微處理機控制的自動測量代替逐點測量，使許多需要事後計算的聲學測量和分析工作可以用微計算機實時運算。

以微處理機為中心的測量儀器，不但實現了小型化、多功能，而且由於採用了快速博里葉換演算法，從而實現了實時分析。同時也出現了一些新的聲學測量和分析方法，例如實時頻譜分析，聲強測量，聲源鑒別，瞬態信號分析，相關分析等。

今後聲學測量的任務是採用新的測量技術，提出新的測量方法，使用自動化數字式儀器，以提高測量的准確度和速度。

回顧歷史，可以看到，在發展經典聲學的過程中，許多研究工作是直接用人耳來聽聲音的。直到本世紀，發展了無線電電子學，才使聲波的測量採用了電聲換能器和電子測量儀器。 高性能的測量傳聲器、頻譜分析儀和聲級記錄器實現了聲信號的聲壓級測量，頻譜分析和聲信號特性的自動記錄；從而可以測量各種不同頻率、不同強度和波形的聲波，擴展了聲學的研究范圍，促進了近代聲學的發展。可以期望，計算技術和大規模集成電路的發展，微計算機和微處理機在聲學工作中的應用，必將促使近代聲學進一步發展。

傳統方法
方法1：一個聲音產生後，並不會立刻傳到你的耳朵，通常要經過一段時間。除非你自己有這種經驗，否則這是很難理解的。例如：如果你參加一個運動會，坐在離鳴槍的人有一段距離的地方，你會先看到槍冒煙，後聽到槍聲。這是因為光行進的速度非常快(約1秒鍾300000公里)，而聲音的速度就慢得多(約1秒種340米)。所以你會立刻看到槍冒煙，但聲音要過一會兒之後才會聽到。�
於是早期測量聲音的速度是利用槍來做實驗。幫忙的人要拿著槍在一個量好的距離外，另一個人就拿著馬表站在原點。在看到信號之後，幫忙的人就對空鳴槍。在原點的人一看到槍的火花和煙時，就把馬表按下來；而當他聽到槍聲時，就再按一次馬表讓馬錶停下來。看到火花和聽到槍聲之間的時間，就是聲音行經這一段量好距離所需的時間。就能算出聲音的速度。根據這一原理你不妨在今後的校運動會的時候試驗一下（利用百米賽跑就可以了）.
為了測量聲音的速度你需要一個馬表和一個皮尺。量一個500公尺的距離，要盡可能量得准確一點。你和你的同學分別站在兩端；你的同學兩手各拿一塊大石頭（或者鑼、鼓、或者乾脆拍手--拍手的聲音太低如果對方聽不到就不好辦了），你則拿一個馬表。當你大叫「開始」時，你的同學要把石頭舉到頭頂，盡量大聲敲擊。�當你一看到石頭撞在一起，就按下馬表。等到你聽到石頭撞擊的音，就再按一下馬表讓馬錶停下來。時間方面要記錄到十分之一秒。如果能多做幾次實驗，算出時間的平均值是最好的。�你只要用計算機把你和你同學的距離除以時間，就可以算出聲音的速度了。

方法二.
測量聲音的速度還有一種利用迴音來測量的的方法：（
所謂回聲，就是聲音在傳播的過程中碰到高大的障礙物被反射了回來，不是在電視里（當然是誇張）有時看到一個人面對大山大喊一聲，可以聽到三個、四個甚至五個回聲嗎？
哪么我們就可以根據這樣的原理，站在離高牆較遠的地方(事先測出你到高牆的距離）大聲地喊一下，在你喊的同時按下秒錶，當你聽到自己的回聲再按一下秒錶，這樣一來，你的喊聲從你那兒到高牆打了一個來回，你只要把上面說的你跟高牆的距離除以測得的時間的一半，這聲音的速度也就出來了（這里要注意的是因為人能分辨出自己的回聲的時間間隔要超過0.1秒，聲音有傳播速度是340米每秒，所以你與牆的距離，至少不得少於17米才行,而且中間還不能有障礙物）。

利用回聲測聲音速度比較高級和精確的做法是：
利用超聲波遇到物體發生反射，超聲波發生器通過電纜線連與超聲接受器連為一體，接受器能將接收到的超聲波信號進行處理並在電腦屏慕上顯示其波形，超聲波發生器每隔固定時間發射一短促的超聲波信號，而接收到的由於障礙物反射回的超聲波信號經儀器處理後也可在電腦屏上顯示出來（兩個波的形狀一大一小便於區分），每個反射波與相應的發射波之間的滯後的時間可經電腦的處理輸出，即能直接從電腦上讀出一個超聲波發射後遇到障礙物返回來的時間間隔，只要你事先測出超聲波發生器到障礙物之間的距離S，並將S除以往返時間的一半就是聲音在空氣里的傳播速度了。（超聲波在空氣中的傳播速度跟一般人能聽得到的聲波速度是相等的）。

測量聲速最簡單、最有效的方法之一是利用聲速v 、振動頻率f和波長λ之間的基本關系，即實驗時用結構相同的一對（發射器和接收器）超聲壓電陶瓷換能器，來作聲壓與電壓之間的轉換。利用示波器觀察超聲波的振幅和相位，用振幅法和相位法測定波長，由示波器直接讀出頻率f。

(一)諧振頻率
超聲壓電陶瓷換能器是實驗的關鍵部件，每對超聲壓電陶瓷換能器都有其固有的諧振頻率，當換能器系統的工作頻率處於諧振狀態時，發射器發出的超聲波功率最大，是最佳工作狀態。

(二)振幅法
由發射器發出的聲波近似於平面波。經接收器反射後，波將在壓電陶瓷換能器的兩端面間來回反射並且疊加。當兩個換能器之間的距離等於半波長的整數倍時發生共振，產生共振駐波現象，波幅達到極大。由縱波的性質可以證明，振動位移處於波節時，則聲壓是處於波腹。接收器端面近似為一波節，接收到的聲壓最大，經接收器轉換成的電信號也最強。聲壓變化和接收器位置的關系可從實驗中測出，當接收器端面移動到某個共振位置時，示波器上會出現最強的電信號，如果繼續移動接收器，將再次出現最強的電信號，兩次共振位置之間的距離即為1/2λ 。

(三)相位法
波是振動狀態的傳播，也可以說是相位的傳播。沿傳播方向上的任何兩點，其振動狀態相同，或者說其相位差為2π的整數倍時兩點間的距離應等於波長λ的整數倍，利用這個公式可測量波長。由於發射器發出的是近似於平面波的超聲波，當接收器端面垂直於波的傳播方向時，其端面上各點都具有相同的相位。沿傳播方向移動接收器時，總可以找到一個位置使得接收到的信號與發射的信號同相。移過的這段距離必然等於超聲波的波長λ 。為了判斷相位差並且測定波長，可以利用雙蹤示波器直接比較發射的信號和接收的信號，同時沿傳播方向移動接收器尋找同相點。也可以利用利薩如圖形尋找同相時橢圓退化為斜直線的點。

**光速的測量**

光速是有限還是無限，到17世紀還有爭議，笛卡爾認為是無限的，伽利略認為是有限的。17世紀初，伽利略用測量聲速的方法來測量光速，他讓兩個人各提一盞有遮光板的燈，並分別站在相距約1．6千米的地方，令第一個人先打開他的燈，同時開始計時；第二個人見到第一個人的燈亮時，立刻打開自己的燈；當第一個人看見第二個人的燈亮時，停止計時，這樣測出光從第一個人到第二個人再返回所用的時間，再測出兩地的距離，就可以計算出光的速度。從原理上講，伽利略的方法是對的，但是實驗失敗了。這是因為光速很大，1／7秒能繞地球一周多，靠當時的條件在地球上用通常測聲速的方法測光速是難以實現的。於是，人們把測光速的場地移到太空。在伽利略去世後約30年，丹麥王文學家羅默在觀察木星的衛星食中，於1676年指出光速是有限的。

木星是一個周期為12年的太陽行星，它有11個衛星——木星的月亮，其中4個最亮的可用合適的望遠鏡看到，它們繞木星旋轉的軌道平面幾乎重合於地球和木星繞太陽旋轉的軌道面。因而木星的衛星每繞木星一周將在進入木星影處發生一次蝕。最接近於木星的衛星，其周期是42小時28分16秒（約為7／4天），它走過自己直徑那樣的距離約需3．5分鍾，因而用望遠鏡可以觀察到它剛發生蝕的瞬間，在這個系統里，木星的衛星蝕，一方面作為一個信號供地球上人來觀察，同時，此衛星蝕的周期過程又是一個准確的時鍾，如果地球相對於木星的距離不變，或者光速為無限大（信號由木星那裡傳到地球不需要時間），則每隔42小時28分16秒自然就看到該衛星的蝕一次。但是，眾所周知，光速不是無限大，並且地球每時都在改變著它與木星的距離，所以在地球上看到的木星的衛星相鄰蝕之間的時間間隔是變化的。顯然這個變化與地球相對於木星的距離的變化和光速的大小有關。
羅默經過長期細心的觀察，他發現：在圖4－4中，若地球在E1和木星在J1看到一次木星衛星蝕，再用平均周期推算此後任一次蝕的時間，則後一次蝕一般地並不剛好發生在所推算的時間。例如當地球在經過E1之後約三個月行至E2處，實際看到蝕的時間較推算出的時間延遲了約10分鍾。這是因為當地球在作自E1向E2而達E3的運動時，地球與木星的距離在逐漸增大，自木星來的任一信號都必須比前一信號多走一些距離才到達地球。經過由E1到E2的三個月，所有相鄰蝕的時間延遲的總和約為10分鍾。當地球繼續由E2經過E4而向E5運動時，地球與木星的距離在逐漸減小，自木星來的任一信號都比前一信號少走一些距離。羅默從他的測量得出，光走過與地球軌道半徑等長的距離所需的時間約為11分鍾。在羅默的時代只知道地球軌道半徑的近似值，當取此半徑為149．7×106千米時，算得光速c＝215000千米／秒。

在地球上較短的距離內用實驗的方法測出光速是19世紀中葉的事了。1849年德國物理學家菲索用「齒輪法」測出光速。如圖4－5所示，從光源S發出的光，射到半鍍銀的平面鏡A上，經A反射後，從齒輪N的齒間空隙射到反射鏡M上，然後再反射回來，通過半鍍銀鏡射入觀察者眼中。如果使齒輪轉動，那麼在光從齒間到達M再反射回齒間的時間Δt內，齒輪將轉過一個角度。如果這時齒a和a′間的空隙恰好被a所佔據，則反射回來的光被遮斷，因而觀察者將看不到光。但如果這時齒輪恰好轉到下一個齒間空隙，由M反射回來的光從齒間空隙通過，觀察者就能重新看到光。齒輪的齒數已知，測出齒輪的轉速，可算出齒輪轉過一個齒的時間Δt，再測出M、N間的距離，就可以算出光速。菲索當時測得空氣中的光速：c＝315300千米／秒。1851年，法國物理學家傅科用旋轉鏡法測得空氣中的光速：c＝298×108米／秒。傅科還第一次測出了光在水中的傳播速度為2．23×108米／秒，相當空氣中光速的四分之三。

1924—1927年，美國科學家邁克爾孫綜合菲索和傅科測光速方法的優點，用旋轉棱鏡法，在美國海拔5500米、相距35千米的威爾孫山和聖安東尼奧山進行實驗，精確地測得光速：c＝299796±4千米／秒。非常接近1975年第15屆國際計量大會決議採用的光速值c＝299792．458±0．001千米／秒。他就在這次測量過程中中風，於1931年去世。

在激光得以廣泛應用以後，開始利用激光測量光速。其方法是測出激光的頻率和波長，應用c=λν計算出光速c，目前這種方法測出的光速是最精確的。根據1975年第15屆國際計量大會決議，把真空中光速值定為c＝299 792 458米／秒。在通常應用多取c=3×10^8米／秒。

光速測量儀

LM2000A1 光速測量儀（原LM2000A的增強型）(相位法) • 對激光光束直接進行100MHz的高頻調制，移動反光鏡通過測量近程光與遠程光的相位差求得調制光的波長，依據C=f·λ計算出光的傳播速度，即「相位法」。
•選用示波器來測量相位值。並採用降頻測相電路，測相頻率為455KHz，大大降低了對示波器的要求。

LM2000B 光速測量儀(振盪法) • 把光程作為「光-電振盪」環路中的一個參量，用頻率計測量近程光與遠程光的頻率差，並轉換成時間差，依據C=△D/△T求得光速值。

LM2000C 光速測量儀(光拍法)
採用高頻聲光器件，利用聲光頻移效應產生150MHz的拍頻波，移動反光鏡，用示波器測量近程光與遠程光的相位差求得拍頻波的波長，進而測得光的傳播速度，即「光拍法」。

H. 超聲波測距儀的工作原理

超聲波指向性強，能量消耗緩慢，在介質中傳播的距離較遠，所以經常用超聲波來測量距離，如測距儀和物體測量儀，超聲波測距儀裝置上有設置瞄點裝置，只要把儀器對准要測量的目標，就會出現一點在測距儀的顯示屏幕上，主要是通過聲速來測量的，肉眼看不見射出的線。
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。

I. 請問嘉音超聲波聲強測量儀JY-100S_E的基本原理是什麼

大致說一下你說的嘉音超聲波聲強測量儀_超聲波音壓計JY-J100S/E的構成和基本原理，一部分是數顯式儀表，還有一根東西是金屬棍兒，叫探頭。兩者通過信號線相連接。
金屬探頭的前端有個玩意叫夾心式壓電陶瓷，這種玩意通電會發生形變，形變頻率跟電流頻率一致，反之，施加外力使之形變，會在陶瓷的上下表面產生等量但性質相反的電荷，頻率跟施加外力的頻率相同，好了，超聲波音壓計JY-J100S就是基於這樣的原理設計製造而成，測量清洗機水槽里的聲強時，把探頭丟到水槽里，水槽里的超聲波空化會對音壓計探頭上的壓電陶瓷產生一個壓力，陶瓷將此壓力轉換為電信號輸出給顯示端：數字式彩色屏幕的儀表。儀表通過內置一定的運算公示，將該電信號直接換算成清洗機內某一特定位置的聲強值，需要說明的是，該值是實時變化著的，移動探棒到不同的區域，測出來的聲強也不一樣，這跟聲音在水槽內形成的駐波有關，也跟該清洗槽內的換能器布局有關，還跟清洗機的總功率等等都有關系。希望對你有幫助。

J. 超聲波怎麼測量水管內部的流體液面高度

超聲波流量計的基本原理及類型超聲波在流動的流體中傳播時就載上流體流速的信息。因此通過接收到的超聲波就可以檢測出流體的流速，從而換算成流量。根據檢測的方式，可分為傳播速度差法、多普勒法、波束偏移法、雜訊法及相關法等不同類型的超聲波流量計。起聲波流量計是近十幾年來隨著集成電路技術迅速發展才開始應用的一種

非接觸式儀表，適於測量不易接觸和觀察的流體以及大管徑流量。它與水位計聯動可進行敞開水流的流量測量。使用超聲波流量比不用在流體中安裝測量元件故不會改變流體的流動狀態，不產生附加阻力，儀表的安裝及檢修均可不影響生產管線運行因而是一種理想的節能型流量計。

眾所周知，目前的工業流量測量普遍存在著大管徑、大流量測量困難的問題，這是因為一般流量計隨著測量管徑的增大會帶來製造和運輸上的困難，造價提高、能損加大、安裝不僅這些缺點，超聲波流量計均可避免。因為各類超聲波流量計均可管外安裝、非接觸測流，儀表造價基本上與被測管道口徑大小無關，而其它類型的流量計隨著口徑增加，造價大幅度增加，故口徑越大超聲波流量計比相同功能其它類型流量計的功能價格比越優越。被認為是較好的大管徑流量測量儀表，多普勒法超聲波流量計可測雙相介質的流量，故可用於下水道及排污水等臟污流的測量。在發電廠中，用攜帶型超聲波流量計測量水輪機進水量、汽輪機循環水量等大管徑流量，比過去的皮脫管流速計方便得多。超聲被流量汁也可用於氣體測量。管徑的適用范圍從2cm到5m，從幾米寬的明渠、暗渠到500m寬的河流都可適用。

另外，超聲測量儀表的流量測量准確度幾乎不受被測流體溫度、壓力、粘度、密度等參數的影響，又可製成非接觸及攜帶型測量儀表，故可解決其它類型儀表所難以測量的強腐蝕性、非導電性、放射性及易燃易爆介質的流量測量問題。另外，鑒於非接觸測量特點，再配以合理的電子線路，一台儀表可適應多種管徑測量和多種流量范圍測量。超聲波流量計的適應能力也是其它儀表不可比擬的。超聲波流量計具有上述一些優點因此它越來越受到重視並且向產品系列化、通用化發展，現已製成不同聲道的標准型、高溫型、防爆型、濕式型儀表以適應不同介質，不同場合和不同管道條件的流量測量。

超聲波流量計目前所存在的缺點主要是可測流體的溫度范圍受超聲波換能鋁及換能器與管道之間的耦合材料耐溫程度的限制，以及高溫下被測流體傳聲速度的原始數據不全。目前我國只能用於測量200℃以下的流體。另外，超聲波流量計的測量線路比一般流量計復雜。這是因為，一般工業計量中液體的流速常常是每秒幾米，而聲波在液體中的傳播速度約為1500m／s左右，被測流體流速(流量)變化帶給聲速的變化量最大也是10－3數量級．若要求測量流速的准確度為1％，則對聲速的測量准確度需為10-5～10-6數量級，因此必須有完善的測量線路才能實現，這也正是超聲波流量計只有在集成電路技術迅速發展的前題下才能得到實際應用的原因。

超聲波流量計由超聲波換能器、電子線路及流量顯示和累積系統三部分組成。超聲波發射換能器將電能轉換為超聲波能量，並將其發射到被測流體中，接收器接收到的超聲波信號，經電子線路放大並轉換為代表流量的電信號供給顯示和積算儀表進行顯示和積算。這樣就實現了流量的檢測和顯示。

超聲波流量計常用壓電換能器。它利用壓電材料的壓電效應，採用適出的發射電路把電能加到發射換能器的壓電元件上，使其產生超聲波振勸。超聲波以某一角度射入流體中傳播，然後由接收換能器接收，並經壓電元件變為電能，以便檢測。發射換能器利用壓電元件的逆壓電效應，而接收換能器則是利用壓電效應。

超聲波流量計換能器的壓電元件常做成圓形薄片，沿厚度振動。薄片直徑超過厚度的10倍，以保證振動的方向性。壓電元件材料多採用鋯鈦酸鉛。為固定壓電元件，使超聲波以合適的角度射入到流體中，需把元件故人聲楔中，構成換能器整體(又稱探頭)。聲楔的材料不僅要求強度高、耐老化，而且要求超聲波經聲楔後能量損失小即透射系數接近1。常用的聲楔材料是有機玻璃，因為它透明，可以觀察到聲楔中壓電元件的組裝情況。另外，某些橡膠、塑料及膠木也可作聲楔材料。

超聲波流量計的電子線路包括發射、接收、信號處理和顯示電路。測得的瞬時流量和累積流量值用數字量或模擬量顯示。

根據對信號檢測的原理，目前超聲波流量計大致可分傳播速度差法(包括：直接時差法、時差法、相位差法、頻差法)波束偏移法、多普勒法、相關法、空間濾波法及雜訊法等類型，如圖所示。其中以雜訊法原理及結構最簡單，便於測量和攜帶，價格便宜但准確度較低，適於在流量測量准確度要求不高的場合使用。由於直接時差法、時差法、頻差法和相位差法的基本原理都是通過測量超聲波脈沖順流和逆流傳報時速度之差來反映流體的流速的，故又統稱為傳播速度差法。其中頻差法和時差法克服了聲速隨流體溫度變化帶來的誤差，准確度較高，所以被廣泛採用。按照換能器的配置方法不同，傳播速度差撥又分為：Z法(透過法)、V法(反射法)、X法(交叉法)等。波束偏移法是利用超聲波束在流體中的傳播方向隨流體流速變化而產生偏移來反映流體流速的，低流速時，靈敏度很低適用性不大．多普勒法是利用聲學多普勒原理，通過測量不均勻流體中散射體散射的超聲波多普

勒頻移來確定流體流量的，適用於含懸浮顆粒、氣泡等流體流量測量。相關法是利用相關技術測量流量，原理上，此法的測量准確度與流體中的聲速無關，因而與流體溫度，濃度等無關，因而測量准確度高，適用范圍廣。但相關器價格貴，線路比較復雜。在微處理機普及應用後，這個缺點可以克服。雜訊法(聽音法)是利用管道內流體流動時產生的雜訊與流體的流速有關的原理，通過檢測雜訊表示流速或流量值。其方法簡單，設備價格便宜，但准確度低。

以上幾種方法各有特點，應根據被測流體性質．流速分布情況、管路安裝地點以及對測量准確度的要求等因素進行選擇。一般說來由於工業生產中工質的溫度常不能保持恆定，故多採用頻差法及時差法。只有在管徑很大時才採用直接時差法。對換能器安裝方法的選擇原則一般是：當流體沿管軸平行流動時，選用Z法；當流動方向與管鈾不平行或管路安裝地點使換能器安裝間隔受到限制時，採用V法或X法。當流場分布不均勻而表前直管段又較短時，也可採用多聲道(例如雙聲道或四聲道)來克服流速擾動帶來的流量測量誤差。多普勒法適於測量兩相流，可避免常規儀表由懸浮粒或氣泡造成的堵塞、磨損、附著而不能運行的弊病，因而得以迅速發展。隨著工業的發展及節能工作的開展，煤油混合(COM)、煤水泥合(CWM)燃料的輸送和應用以及燃料油加水助燃等節能方法的發展，都為多普勒超聲波流量計應用開辟廣闊前景。