❶ 急急急!怎样能够制造最简单的超声波发生器
超声波主要使用压电陶瓷,任何体积都可以(特殊规格需定做)但是功率跟体积有关600度以下应该都没问题电源需要根据外形设计压电陶瓷就是换能器,只要加上固定频率交流,就会产生相应机械波超声波发生器。
它的作用是把的市电(220V或380V,50或60Hz)转换成与超声波换能器相匹配的高频交流电信号。从放大电路形式,可以采用线性放大电路和开关电源电路,大功率超声波电源从转换效率方面考虑一般采用开关电源的电路形式。
发生器的原理是首先由信号发生器来产生一个特定频率的信号,这个信号可以是正弦信号,也可以是脉冲信号,这个特定频率就是换能器的频率,一般应用在超声波设备中的超声波频率为20KHz、25KHz、28KHz、33KHz、40KHz、60KHz;1OOKHz或以上现在尚未大量使用。

超声工作过程中,振动系统的温度、刚度、静载荷、加工面积、工具磨损等因素的变化,使得系统的固有频率发生漂移,这就要求超声发生器具有频率自动跟踪功能,同时为保证加工质量和保护超声系统,要求发生器具有根据负载调整输出功率的功能。
在工业生产中超声波换能器工作过程中即使频率跟踪良好,超声波发生器供入交流电压的变化、超声波从空载到负载从几十瓦到几千瓦在几毫秒内瞬间变化,使得超声波换能器的振幅和功率随之改变换能器达不到高效工作状态,使得超声波加工出来的产品不一致,对于超声波设备普遍存在的问题。
为了适应工业生产过程中,发生器传输给换能器的超声频电能不受负载功率与及输入电压的变化而改变发生器在1毫秒内自动调整振幅,及恒定振幅功能。
❷ 超声波加工中的换能器是用什么材料制作的 谢谢.
前盖板一般采用铝合金,后盖板主要是合金钢,当然中央部分就是压电材料了。
❸ 超声波发生器工作原理
超声波
超声波是指频率为20千赫~50兆赫左右的电磁波,它是一种机械波,需要能量载体—介质—来进行传播。超声波在传递过程中存在着的正负压强交变周期,在正相位时,对介质分子产生挤压,增加介质原来的密度;负相位时,介质分子稀疏、离散,介质密度减小。也就是说,超声波并不能使样品内的分子产生极化,而是在溶剂和样品之间产生声波空化作用,导致溶液内气泡的形成、增长和爆破压缩,从而使固体样品分散,增大样品与萃取溶剂之间的接触面积,提高目标物从固相转移到液相的传质速率。
超声波是声波大家族中的一员。
声波是物体机械振动状态(或能量)的传播形式。所谓振动是指物质的质点在其平衡位置附近进行的往返运动。譬如,鼓面经敲击后,它就上下振动,这种振动状态通过空气媒质向四面八方传播,这便是声波。
超声波是指振动频率大于20KHz以上的,其每秒的振动次数(频率)甚高,超出了人耳听觉的上限(20000Hz),人们将这种听不见的声波叫做超声波。超声和可闻声本质上是一致的,它们的共同点都是一种机械振动,通常以纵波的方式在弹性介质内会传播,是一种能量的传播形式,其不同点是超声频率高,波长短,在一定距离内沿直线传播具有良好的束射性和方向性,目前腹部超声成象所用的频率范围在 2∽5MHz之间,常用为3∽3.5MHz(每秒振动1次为1Hz,1MHz=106Hz,即每秒振动100万次,可闻波的频率在16-20,000HZ 之间)。
❹ 超声波换能器组成及工作原理
1、超声波换能器组成:超声波换能器由外壳、匹配层、压电陶瓷圆盘换能器、背衬、引出电缆和Cymbal阵列接收器组成。压电陶瓷圆盘换能器采用厚度方向极化的PZT-5压电材料制成,Cymbal阵列接收器由8~16只Cymbal换能器、两个金属圆环和橡胶垫圈组成。
2、超声波换能器工作原理:超声波传感器是利用超声波的特性研制而成 的传感器。超声波是一种振动频 率高于声波的机械波,由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的,它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够 成为射线而定向传播等特点。

(4)超声波发生器是什么材料制成的扩展阅读:
超声波换能器的应用:
超声波换能器应用 超声波换能器的应用十分广泛,它按应用的行业分为工业、农业、交通运输、生活、医疗及军事等。按实现的功能分为超声波加工、超声波清洗、超声波探测、检测、监测、遥测、遥控等;按工作环境分为液体、气体、生物体等;按性质分为功率超声波、检测超声波、超声波成像等。
压电陶瓷变压器 压电陶瓷变压器是利用极化后压电体的压电效应来实现电压输出的。
超声波马达 超声波马达是把定子作为换能器, 利用压电晶体的逆压电效应让马达定子处于超声波频率的振动, 然后靠定子和转子间的摩擦力来传递能量, 带动转子转动。
超声波清洗 超声波清洗的机理是利用超声波在清洗液中传播时的空化、辐射压、声流等物理效应。
超声波焊接 超声波焊接有超声波金属焊接和超声波塑料焊接两大类。
❺ 超声波震头是什么材质
超声波振动筛的材质,常用的是不锈钢。
一、超声波振动筛是将220v、50HZ或110v、60HZ电能转化为18KHZ的高频电能,输入超声换能器,将其变成18KHZ机械振动,从而达到高效筛分和清网的目的。改系统在传统的振动筛基础上再筛网上引入一个低振幅、高频率的超声波振动波(机械波)在筛网上面叠加一个高频率低振幅的超声振动仪,超微细粉体接受巨大的超声加速度,使筛面上的物料始终保持悬浮状态,从而抑制粘附、摩擦、平降、等堵网因素。解决了强吸附性、易团聚、高静电、高精细、高密度、轻比重等筛分难题,使超细微粉筛分不再难事,特别适合高品质、精细粉体的用户使用。
二、超声波振动筛的安装检查
1、按照超声波发生器衔接线的标识,直接插入接口并且锁紧,使得超声波发生器的电源与筛机超声波接口正确衔接。
2、将超声波发生器电源上微调旋扭旋至最小,翻开超声波发生器电源开关,调查电流表有无反常,(在正常情况下,电流应小于200mA)。
3、检查调试三次元振动筛分过滤机,并且要使物料运行轨道达到标准运行的轨迹。
4、运行三次元振动筛分过滤机(旋振筛),稍微投点料并且微调超声波发生器电源上微调旋扭,使筛网到达一个理想状况。(电流应小于200mA)
5、在超声波振动筛正常的情况下,就可以均匀投料然后进入正常运转。
❻ 超声波传感器的制作有哪些材料
1.压电陶瓷 及粘接胶 2.金属板或者铝壳或者粘接匹配层(根据需要考虑)3.吸音棉 4.硅胶灌封 5.开放式还有放射盘,再就是连线端子 等等
❼ 超声波发生器是由那些电子元件组成的
电阻,电容,电感,变压器,芯片,功放管,三极管,二极管都有吧 。
❽ 超声波用于哪儿
1.超声波简介
声波是一种机械波。声的发生是由于发声体的机械振动,引起周围弹性介质中质点的振动由近及远的传播,这就是声波。人耳所能听闻的声波其频率在20~20000Hz之间,频率在20~20000Hz以外的声波不能引起声音的感觉。频率超过20000Hz的叫做超声波,频率低于20Hz的叫做次声波。超声波的频率可以高达911Hz,而次声波的频率可以低达9-8Hz。
2.超声波传感器
一般超声波传感器运用压电效应原理。
(1)发生器:压电式超声波发生器是利用压电晶体的电致伸缩现象制成的。常用的压电材料为石英晶体、压电陶瓷锆钛酸铅等。在压电材料切片上施加交变电压,使它产生电致伸缩振动,而产生超声波。
(1)接收器: 当超声波作用到压电晶体片上时,使晶片伸缩,则在晶片的两个界面上产生交变电荷。这种电荷先被转换成电压,经过放大后送到测量电路,最后记录或显示出结果。它的结构和超声波发生器基本相同,有时就用同一个超声波发生器兼做超声波接收器。
3.应用于弹性模量测量
在各向同性的固体材料中,根据应力和应变满足的虎克定律,可以求得超声波传播的特征方程。(当介质中质点振动方向与超声波的传播方向一致时,称为纵波;当介质中质点振动方向与超声波的传播方向垂直时,称为横波。在气体介质中,声波只是纵波。在固体介质内部,超声波可以按纵波或横波两种波型传播。)
对于同一种材料,其纵波波速和横波波速的大小一般不同,但它们都由弹性介质的密度、杨氏模量和泊松比等弹性参数决定。相反,利用超声波速度可以测量材料有关的弹性常数。(固体在外力作用下,其长度沿力的方向产生变形,变形时的应力与应变之比就定义为杨氏模量,一般用E表示。 固体在应力作用下,沿纵向有一正应变(伸长),沿横向就将有一个负应变(缩短),横向应变与纵向应变之比被定义为泊松比。)
4.超声波探伤
对高频超声波,由于它的波长短,不易产生绕射,碰到杂质或分界面就会有明显的反射,而且方向性好,能成为射线而定向传播;在液体、固体中衰减小,穿透本领大。这些特性使得超声波成为无损探伤方面的重要工具。
(1)穿透法探伤 穿透法探伤是根据超声波穿透工件后的能量变化状况,来判别工件内部质量的方法。穿透法用两个探头,置于工件相对面,一个发射超声波,一个接收超声波。发射波可以是连续波,也可以是脉冲。在探测中,当工件内无缺陷时,接收能量大,仪表指示值大;当工件内有缺陷时,因部分能量被反射,接收能量小,仪表指示值小。根据这个变化,就可以把工件内部缺陷检测出来。
(2) 反射法探伤 反射法探伤是以超声波在工件中反射情况的不同,来探测缺陷的方法。以一次底波为依据进行探伤的方法。高频脉冲发生器产生的脉冲(发射波)加在探头上,激励压电晶体振荡,使之产生超声波。超声波以一定的速度向工件内部传播。一部分超声波遇到缺陷F时反射回来;另一部分超声波继续传至工件底面,也反射回来。由缺陷及底面反射回来的超声波被探头接收时,又变为电脉冲。 通过分析计算得到损伤情况。
5.超声波测液位
超声波测液位是利用回声原理进行工作的,当超声波探头向液面发射短促的超声脉冲,探头接收到从液面反射回来的回音脉冲。只要知道超声波的速度,通过精确测量时间的方法,就可以测量出距离。
超声波速度在各种不同的液体中是不同的;即使在同一种液体中,由于温度和压力的不同,其值也是不同的。因为液体中有其他成分的存在及温度的不均匀都会使超声波速度发生变化,引起测量的误差,故在精密测量时,要考虑采取补偿措施。利用这种方法也可以测量料位。
6.超声波测厚度
在超声波测厚技术中,应用较为广泛的是脉冲回波法。
脉冲回波法测量工件厚度原理,主要是测量超声波脉冲通过工件所需的时间间隔,然后根据超声波脉冲在工件中传播的速度求出工件的厚度。超声波发生器产生的超声脉冲进入工件后,被底面反射回来,并由一个超声波发生器接收。测出发射脉冲和接受脉冲的时间间隔,已知波速的情况下可以算出试件的厚度。
超声波检测技术在混凝土结构检测中的应用
前 言
超声法测强采用单一声速参数推定混凝土强度。当影响因素控制不严时,精度不如多因素综合法,但在某些无法测量回弹值及其他参数的结构或构件(如基桩、钢管混凝土等)中,超声法仍有其特殊的适应性。
1 超声波检测技术分析
声波的指向性比较好,其频率越高,指向性越好。超声波传播能量大,对各种材料的穿透力较强。超声波的声速、衰减、阻抗和散射等特性,为超声波的应用提供了丰富的信息。 超声检测具有适应性强、检测灵敏度高、对人体无害、设备轻巧、成本低廉,可即时得到探伤结果,适合在实验室及野外等各种环境下工作,并能对正在运行的装置和设备实行在线检查。超声法检测过程无损于材料、结构的组织和使用性能;直接在构筑物上测试验并推定其实际的强度;重复或复核检测方便,重复性良好[1];超声法具有检测混凝土质地均匀性的功能,有利于测强测缺的结合,保证检测混凝土强度建立在无缺陷、均匀的基础上合理地评定混凝土的强度。
应用超声来进行无损检测也有其相应的缺点[2]。对于平面状的缺陷,例如裂纹,只要波束与裂纹平面垂直,就可以获得很高的缺陷回波信号。但是对于球面状的缺陷,例如空洞,假如空洞不是很大或分布不是较密集的话,就难以得到足够的回波信号或是其时间变化不明显;另外,对于各向非同性的材料,例如混凝土,相应会存在材料的离析,使得材料密度不均匀,这使得人们把离析误判为是内部的空洞而导致决策上的失误;对于表面缺陷的检测,超声波法的灵敏度要低得多,但超声无损检测方法可以较为精确的确定混凝土表面的裂缝深度。
2 测量参数
混凝土超声检测目前主要是采用所谓“穿透法”,即用发射换能器重复发射超声脉冲波,让超声波在所检测的混凝土中传播,然后由接收换能器接收。被接收到的超声波转化为电信号后再经超声仪放大显示在示波屏上,用超声仪测量直接收到的超声信号的声学参数。当超声波经混凝土中传播后,它将携带有关混凝土材料性能、内部结构及其组成的信息。准确测定这些声学参数的大小及变化,可以推断混凝土的性能内部结构及其组成情况。
2.1声速
声速即超声波在混凝土中传播的速度。它是混凝土超声检测中一个主要参数。混凝土的声速与混凝土的弹性性质有关,也与混凝土内部结构(孔隙、材料组成)有关。不同组成的混凝土,其声速各不相同。一般说来,弹性模量越高,内部越是致密,其声速也越高。而混凝土的强度也与它的弹性模量、它的孔隙率(密实性)有密切关系。因此,对于同种材料与配合比的混凝土,强度越高,其声速也越高。若混凝土内部有缺陷(孔洞、蜂窝体),则该处混凝土的声速将比正常部位低。当超声波穿过裂缝而传播时,所测得的声速也将比无裂缝处声速有所降低。总之,混凝土声速值能反映混凝土的性能及其内部情况。
2.2振幅
接收波振幅通常指首波,即第一个波前半周的幅值,接收波的振幅与接收换能器处被测介质超声声压成正比,所以接收波振幅值反映了接收到的声波的强弱。在发射出的超声波强度一定的情况下,振幅值的大小反映了超声波在混凝土中衰弱的情况。而超声波的衰减情况又反映了混凝土粘塑性能。混凝土是弹粘塑性体,其强度不仅和弹性性能有关,也和其粘塑性能有关,因此,衰减大小,即振幅高低也能在一定程度反映混凝土的强度。对于内部有缺陷或裂缝的混凝土,由于缺陷、裂缝使超声波反向或绕射,振幅也将明显减小,因此,振幅值也是判断缺陷与裂缝的重要指标。由于振幅值的大小还取决于仪器设备性能、所处的状态,耦合状况以及测距的大小,所以很难有统一的度量标准,目前只是作为同条件(同一仪器、同一状态、同一测距)下相对比较用[3]。
2.3频率
如前所述,在超声检测中,由电脉冲激发出的声脉冲信号是复频超声脉冲波。它包含了一系列不同频率成分的余弦波分量。这种含有各种频率成分的超声波在传播过程中,高频成分首先衰减(被吸收、散射)。因此,可以把混凝土看作是一种类似高频滤器的介质。超声波愈往前传播,其所包含的高频分量愈少,则主频率也逐渐下降。这已为不同测距的试验及频谱分析结果充分证实。主频率下降的多少除与传播距离有关外,主要取决于混凝土本身的性质(质量、强度)和内部是否存在缺陷、裂缝等。因此,测量超声波通过混凝土后频率的变化可以判断混凝土质量和内部缺陷、裂缝等情况。
要准确细致地测量和分析接收波各频率成分变化,须采用频谱分析的途径,这需要对波形采样后送入计算机,进行快速傅利叶变换(FFT),获得频谱图。目前的数字式超声仪具有这一功能。下面将提出用超声仪直接测量接收波主频率的简易有效的方法。
和振幅一样,接收波主频率的绝对值大小不仅取决于被测混凝土的性质的内部情况,也和所用仪器设备、传播距离有关,目前也只能用同于同条件下的相对比较用。
2.4波形
这里指的波形第指在显示屏上显示的接收波波形。当超声波在传播过程中碰到混凝土内部缺陷、裂缝或异物时,由于超声波的绕射、反射和传播路径的复杂化,直达波、反射波、绕射波等各类波相继到达接收换能器,它们的频率和相位各不相同。这些波的叠加有时会使波形畸变。因此,对接收波波形的分析、研究有助于对混凝土内部质量及缺陷的判断。鉴于波形的变化受各种因素的影响,目前对波形的研究只能作一般的观察,记录。
这里还要说明的是,通常所用的纵波换能器所发射的超声脉冲波不仅有纵波成分也有横波成分,即便是较纯的纵波,在通过混凝土内各声学界面后也有部分转化为横波。因此,接收到的一串波形中,既有纵波也有横波。若邻近表面测量时,还有表面波。但是由于横波与表面波传播速度较纵波慢,所以在首波之后一定时刻才出现并和纵波的后续波叠加在一起。如果波形分析与研究也包括了这一部分,那么情况将更为复杂,所以,通常的波形分析与研究大多集中于波前部的纵波,而且最好是不受边界影响的直达纵波。
3 超声检测混凝土强度的主要影响因素
超声法检测混凝土强度,主要是通过测量在测距内超声传播的平均声速来推定混凝土的强度。可见,“测强”精度 高低与超声声速读取值的准确与否是密切相关的,换句话说,正确运用超声声速推定混凝土强度和评价混凝土质量, 从事检测工作的技术人员必须熟悉影响声速测量的因素,在检测中自觉地排除这些影响。
3.1横向尺寸效应
关于试件横向尺寸的影响,在测量声速时必须注意。通常,纵波速度是指在无限大介质中测得,随着试件横向尺寸减小,纵波速度可能向杆、板的声速或表面波速度转变,即声速比无限大介质中纵波声速为小。
当横向最小尺寸d≥2λ(λ为波长)时,传播速度与大块体中纵波速度值相当。
当λ<d<2λ时,可使传播速度降低2.5%~3%
当0.2<λd<λ时,传播速度变化较大,约降低6%~7%,在这个区间里测量时,估计强度的误差可能达30%~40%,这是不允许的。
3.2温度和湿度的影响
混凝土处于环境温度为5℃~30℃情况下,因温度升高引起的速度减小值不大;当环境在40℃~60℃范围内,脉冲速度值约降低5%,这可能是由于混凝土内部的微裂缝增多所致。
温度在0℃以下时,由于混凝土中的自由水结冰,使脉冲速度增加(自由水的V=1.45㎞/s,冰的 V=3.50km/s)。
混凝土的抗压强度随其含水率的增加而降低,而超声波传播速度v随孔隙被水填满面逐渐增高。饱水混凝土的含水率增高4%,传播速度V相应增大6%。速度的变化特性取决于混凝土的结构,随着混凝土孔隙率的增大,干混凝土中超声波传播速度的差异也增大。水中养护的混凝土具有较高的水化度并形成大量的水化产物,超声波传播速度对此产物的反映大于空气中硬化的混凝土;水中养护的混凝土,水分渗透并填充了混凝土的孔隙,由于超声在水里传播速度为1.45km/s,在空气中仅0.34km/s,因此,水中养护的混凝土具有比在空气中养护的混凝土大得多的超声波传播速度,甚至掩盖了随着混凝土强度增长而提高的声速的影响。
3.3构混凝土中钢筋的影响
钢筋中超声传播速度比普通混凝土的高1.2~1.9倍。因此测量钢筋混凝土的声速,在超声波通过的路径上存在钢筋,测读的“声时”可能是部分或全部通过钢筋的传播“声时”,使混凝土声速计算偏高,这在推算混凝土的实际强度时可能出现较大的偏差。
钢筋的影响分两种情况:一是钢筋配置的轴向垂直于超声传播方向;二是钢筋轴向平等于超声传播的方向。对第一种情况央一般配筋的钢筋混凝土构件中,钢筋断面所占整个声通路径的比例较小,所以影响较小(对于高标号混凝土影响更小)。钢筋轴向平行超声传播的方向,在作超声“声时”测量时,可能影响较大,应设法加以避免或修正。
3.4粗骨料品种、粒径和含量的影响
表1:粗骨料与回归方程
粗集料种类 回归方程 Sr %
卵石 R=2.671×10-5V10.827 1.8
碎石 R=4.039×10-2V8.033 26.1
表2:细骨料与回归方程
细集料种类 回归方程 Sr %
中砂 R=1.422×10-5V11.1093 24.0
特细砂 R=1.022×10-5V11.838 16.7
每立方米混凝土中骨料用量的变化、颗粒组成的改变对混凝土强度的影响要比水灰比、水泥用量及标号的影响小得多,但是,粗骨料的数量、品种及颗粒组成对超声波传播速度的影响却十分显著,甚至稍微增加一些碎石的用量或采用较高弹性模量的骨料,敏感性最强的是超声脉冲的声速。比较水泥石、砂浆和混凝土三种试体的超声检测,在强度值相同的情况下,混凝土的超声脉冲声速最高,砂浆次之,水泥石最低。差异的原因主要是超声脉冲在骨料中传播的速度比混凝土中传播速度快。声通路上粗骨料多,声速则高;反之,通路上粗骨料少,声速则低。
4 超声波在混凝土结构无损检测中的应用
房屋和桥梁等建筑物的质量无论是对人民的生命财产,还是对国民经济来说,都是十分重要的。对建筑物的所有要求中,安全性是第一位的。近年来,一系列灾难性的桥梁倒塌事故主要也是由于在设计施工中出了问题,加上对成桥的维修保养不力,出现了诸如混凝土内部空洞、离析,钢筋锈蚀,预应力钢筋失效,梁体受力部位开裂等病害,无损检测是防止这类恶性事件发生的重要手段。另一方面,对现有旧建筑物的维修和保养要耗费大量资金。无损检测技术的应用可使维修保养大大减少盲目性,从而可大大节约这项开支。土木工程无损检测技术有助于评估新旧建筑物的稳定性和整体性,能够对新旧建筑物整体或部分作质量状态监视,能够用来估计建筑材料和结构的性质和性能[4]。
4.1 超声波对混凝土裂缝深度的检测
由于施工不慎混凝土未捣实、施工中因温度变形和干燥收缩、早期施工过载以及混凝土承载后产生的受力损伤等都会形成裂缝,利用超声仪可以检测出上述裂缝的开展深度及以后的开展情况,其所用的方法主要包括双面检测法和单面检测法。
4.1.1 双面检测法
双面检测法是当构件截面不大,而构件的两个侧面都能安放探头(发射探头、接收探头)时,直接探测裂缝的一种方法。如图1所示,探头分别置于1、2、3
4、5、6各对跨缝点。当发射、接收探头在构件两侧面相对位置移动时,测出不同位置的声波传播时间,量得声路的长度(各测点到裂缝截面边缘的水平距离),从b-t关系曲线的突然转折处,即时间从变化转为平稳的过渡点,就是所要测的裂缝深度A。然而在通常的工程结构中很少有满足上述条件的,因而此种方法虽简单,但具体操作时却不一定可行。
图1:双面检测示意图
4.1.2 单面检测法
单面检测法是当构件的截面很大或只有开裂的一个表面能够安放探头时沿面检测裂缝的一种方法。公路桥梁上的主梁裂缝由于条件的限制,其探测基本上也以单面法为多。对于单面检测法,最常用的方法要算tc—to法和BS4408标准方法,另外的方法还包括表面波的传播声时测量裂缝深度、利用超声波首波相位变化的方法检测裂缝深度、冲击回波法检测裂缝深度等,这里主要介绍一下tc—to法。如图2所示,首先在裂缝附近完好的表面,选择一定的长度工作为校准距离,设这段距离为2a,在这段距离的两端安放探头,测出声波通过2a的时间为tc,再将发射与接收探头安放在裂缝两侧,并使两个探头至裂缝的距离都为a,测得通过裂缝处声波的传播时间:tc,如果裂缝与表面正交,以声波通过前后两处混凝土所传播的速度相等为条件,很容易推导出混凝土裂缝深度的计算公式:
d = a[(tc/to)2–1 ]0.5
图2:单面检测示意图
在《超声法检测混凝土缺陷技术规程》(CECS21:2000)中对上述的tc—to法加以了改进,即在不跨缝进行声时测量时,将T和R换能器置于裂缝附近同一侧,使其内边距分别等于50mm、100mm、150mm、200mm、250mm、300mm共6个点,读取这时的声时值(to)i,由此可以画出相应的时-距坐标图。然后在跨缝进行声时测量时,取同样距离的6个点,相应读出这时的声时值(t)i,再根据相应的公式求出每个测点所对应的裂缝深度值,最后取其平均值,这样做主要是因为探头声源并不是在探头中心点位置,通过上述方法可以求出声源的确切位置。
需要指出的是,如果各测距小于dk和大于3dM应剔除出该组数据,然后取余下数的平均值,作为该裂缝的深度值dc;另外一点值得注意的是,检测时裂缝内不得留有水或是其它的异物,这主要是因为在其它材料堵塞裂缝的情况下,声波就不会从裂缝底端绕过,从而导致所计算出的裂缝深度与实际不符。同时,混凝土表面要有一定的光洁度,以保证声时读数的稳定性,这方面也应该重视。此外,对应不同的裂缝其测试方法也应有所不同,在裂缝深度和探头跨缝宽度相差不多的情况下,计算得到的结果与实际会吻合的更好一些,对于过浅或是过深裂缝,应该对此种方法加以灵活的改进,比如跨缝斜测、跨缝不对称测量等等。
4.2 超声波对混凝土的不密实区及其空洞的检测
超声波检测混凝土内部不密实区及其空洞的原理就是当发射探头发射的超声波遇到空洞时,声波就产生反射使一部分能量衰减,另一部分将绕过空洞沿着孔壁传播,并最终将被安放在另一头的接收探头所接收,从而从超声仪上读出的时间与同类材料相同距离下的正常温凝土会有所差别。通过各测点时间读数的变化情况以及超声振幅、波形的变化,就可以推测混凝土内部空洞的大致尺寸,通常以该空洞的最大内径来表示。这里要注意的一点就是首先要用其它方法判断该混凝土内部是空洞还是缺陷,然后再进行下一步操作。在具体对混凝土空洞检测过程中需要布置大量的测点,如果该混凝土结构材料有两对平行测试面,用对测法即可;如果只有一对互相平行的测试面,应在对测的基础上还要进行交叉斜测,同时对可疑数据点区段内应加密测点。
目前在我国桥梁基桩的低应变检测中也相应列人了超声波无损检测技术,在灌注桩浇筑前预先在其两侧预埋声测管,根据桩的直径埋置两到三个声测管,管的直径比探头略大,其下端封闭,测试时在管内注满清水,使两探头水平相对放置,通过探头在桩身的上下移动读出各测点的声时值,从而确定出缺陷异常点的位置和范围。另外,超声波无损检测技术也可以用来检测钢管混凝土中钢管内部的混凝土注浆密实度,以供施工单位及时采取相应的补救措施,将损失减小到最低.
5.结语
用超声法来评定混凝土结构的缺陷,是一种行之有效的方法,但在有些方面还需要进一步完善和发展,比如检测方法还需要一定的改进、数据采集精度有待提高、仪器所检测的声学参数也应多样化。可以说用超声法对混凝土材料进行无损评定是一种非常有潜力的检测手段,有着广阔的发展全间,它需要许多的科学工作者去不断的加以完善和创新,以更好的服务于工程事业。
❾ 超声波发生器
目前超声波主要使用压电陶瓷,任何体积都可以(特殊规格需定做)
但是功率跟体积有关
600度以下应该都没问题
电源需要根据外形设计
压电陶瓷就是换能器,只要加上固定频率交流,就会产生相应机械波
超声波发生器,通常称为超声波发生源,超声波电源。它的作用是把我们的市电(220V或380V,50或60Hz)转换成与超声波换能器相匹配的高频交流电信号。从放大电路形式,可以采用线性放大电路和开关电源电路,大功率超声波电源从转换效率方面考虑一般采用开关电源的电路形式。线性电源也有它特有的应用范围,它的优点是可以不严格要求电路匹配,允许工作频率连续快速变化。从目前超声业界的情况看,超声波主要分为自激式和它激式电源。
发生器的原理是首先由信号发生器来产生一个特定频率的信号,这个信号可以是正弦信号,也可以是脉冲信号,这个特定频率就是换能器的频率,一般应用在超声波设备中的超声波频率为20KHz、25KHz、28KHz、33KHz、40KHz、60KHz;1OOKHz或以上现在尚未大量使用。但随着以后精密清洗的不断发展。相信使用面会逐步扩大。
❿ 超声波模具什么材料制作
常用的超声波模具材料有铝合金、模具钢、钛合金,不同材料制作成的超声波模具适合不同的场合,分别具有不同的优点:
1.铝合金超声波模具:
优点:质量轻,密度小;超声波传递率高,适合模具的大型化;硬度不高,模具上可以实现较复杂纹路的雕刻,加工成本相对低廉。而其缺点则是耐磨度不高,易磨损。
因此,铝合金超声波模具适用于缝合、焊接等非连续性高强度摩擦作业、对超声波发波强度较高、模具表面需雕刻等情形(如超声波塑焊机、口罩定型机、超声波裥棉机等设备)时,适用于铝合金超声波模具。
2.钢模:
优点:高硬度,耐磨度高,模具使用时间最强,稳定性高。缺点是超声波传递率相对较低,声阻抗较大,为了保证超声波传递效果,不适宜于模具的大型化,圆模的话,单位直径一般不能超过11.5cm。
钢模是比较适用于各种滚切、冲切、分条、剪切等应用设备上,如口罩本体机、超声波布料分条机、超声波冲花机等许多设备均使用钢模。
3.钛合金超声波模具:
优点是硬度高,耐磨性好,散热快,质量较轻,密度小,在同功率超声波发波时候,同体积模具超声波传递率要高于钢模。
可以说钛模集成了钢模和铝模的许多优点,
其缺点是造价较高,钛模,价格要远高于同规格的铝模和钢模(目前,钛基才的价格就超过500元/公斤)。
因此,钛合金超声波模具适用于有更高超声波传递率,较大工作面,同时,还需要较好耐磨强度的工作场合。
综上比较,使用何种材料的超声波模具,取决于超声波设备的使用场合和用途,客户可根据不同的情况作出选择。