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超声波测量为什么会随着温度变化

发布时间:2023-01-23 23:28:46

Ⅰ 超声波中温度与声速的关系式

超声波的温度和声速的关系与介质有关
一般说来,温度越高,声速越快,实验测量结果表明,超声波在10~35℃的纯净水中的传播速度随着温度的升高而升高。用最小二乘法对实验结果中不同温度下超声波在纯净水中传播的平均速度进行数据拟合,可得此范围内超声波与温度关系的近似解析式为
v=1468+3.68(t-10)-0.0279(t-10)²
超声波概念:超声波是一种频率高于20000赫兹的声波,它的方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远,可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波因其频率下限大于人的听觉上限而得名。
产生:声波是物体机械振动状态(或能量)的传播形式。超声波是指振动频率大于20000Hz以上的,其每秒的振动次数(频率)甚高,超出了人耳听觉的一般上限(20000Hz),人们将这种听不见的声波叫做超声波。由于其频率高,因而具有许多特点:首先是功率大,其能量比一般声波大得多,因而可以用来切削、焊接、钻孔等。再者由于它频率高,波长短,衍射不严重,具有良好的定向性,工业与医学上常用超声波进行超声探测。[1] 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模式,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,其不同点是超声波频率高,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,1兆Hz=10^6Hz,即每超声波熔接器每秒振动100万次,可闻波的频率在16-20000HZ 之间。

Ⅱ 超声波在空气中的传播速度受温度影响吗

答案:超声波在空气中的传播速度受温度影响。
声波在空气中的传播速度与温度的关系是:v=331.5+0.6t (m/s)
随温度升高超声波的速度增大;随温度降低超声波的速度减小。

Ⅲ 超声波传感器的测量精度受到哪些因素影响

超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号(通常是电信号)的传感器。超声波传感器利用声波介质对被检测物进行非接触式无磨损的检测。其中超声波是振动频率高于20KHz的机械波。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。因此超声波传感器对透明或有色物体,金属或非金属物体,固体、液体、粉状物质均能检测尤其是在阳光不透明的固体中。其检测性能几乎不受任何环境条件的影响,包括烟尘环境和雨天。
然而关于影响超声波传感器测量精度的因素却是多个方面的。接下来工釆网小编来具体介绍一下。
首先对于超声波传感器而言,测量精度通常是指模拟输出的测量值的绝对精度。基于回波传输时间,超声波传感器的测量精度依靠数个物理参数。这些参数通常与空气和内部偏差相关。
由于空气温度对超声波传感器的测量精度有很大的影响。当超声波脉冲的回波的传播时间被测量后,传感器用声速计算到目标物的距离。然而,由于空气温度的改变,声速每Kelvin改变0.17%. 几乎所有的倍加福超声波传感器都有一个温度探测器来弥补这种影响。因此这个探测器测量环境温度,传感器修正测量值的相关温度偏移。例如:在室温和较低的温度下,湿度对声速的影响可以忽略不计。然而,在高温下,声速随着湿度的增高而增高。
其次超声波传感器具有温度补偿的特性。那是因为超声波传感器使用回波传输时间的方法原理,即测量超声波脉冲发出和测得回波的时间间隔。超声波传感器通过声速来计算目标物的距离。当声音在空气中传播时,声速在室温下大概是344 m/s。该特性能使模拟量输出型的超声波传感器在一个宽温度范围内获得高达0.6mm的重复精度。其中声速是依靠温度来改变的,每升高一摄氏度改变约17%。因此,大多数的超声波传感器配有温度探测器用于测量距离的修正。这个补偿可以在超声波传感器从-25? C 到+70? C工作范围内执行,并得到±1.5%的测量精度。
除空气温度、温度、温度补偿以外气压、气流、气体类型、外部噪音等因素也会影响超声波传感器的精度,相对于气压而言声速在海平面和3000米海拔高度传播时下降不到1%。指定位置的大气波动可以忽略不计,对声速的影响是难以衡量的。但是气流对超声波测量没有影响。那是因为如果目标物有标准反射板的反射特性,一般气流(风)7kn(50-61.5 km/h)对超声波测量没有影响。当然暴风雨天气或者飓风可能导致不稳定的测量(信号衰减)。目前在关于声速的变化,没有得出常规的结论。这是因为气流方向和气流速度时常改变。另一方面外部噪音也是影响超声波精度的一个因素,由于外部噪音和被测目标物的回波是不同的,通常不会引起误判。如果干扰源与超声波传感器有同样的频率,内部噪音的振幅一定不会超过目标回声的振幅。
无论是超声波传感器本身还是周围环境因素,都会影响距离测量的精确度,这时可以考虑采取一些措施,例如采用超声波传感器 - MB7092

Ⅳ 超声波测厚与温度有关吗

理论上肯定是跟温度有关的。 不过常温常压下的金属材质的声速应该和温度关系不大。

Ⅳ 材料及其温度对超声测厚的影响

1、声波在不同材料内传播的速度是不同的。
2、同种材料的组织疏密状况对声波的传播速度是有影响的。
3、温度对材料的几何尺寸是有影响的,这种影响可以造成测量结果的误差(厚度变大或变小)。
4、声波在不同的温度下其传输速度有所改变。
因此,要利用超声波进行精确的厚度测量,对上述因素都需要进行误差补偿。

Ⅵ 超声波是否受温度影响

你好很高兴为你解答,超声波的传播受介质的影响,理论上来说超声波不受温度影响,但是介质会受温度的影响,所以超声波也就受温度的影响了。希望我的回答能帮到你,谢谢,望采纳。

Ⅶ 超声波声速的测量为何要测温度

因为超声波在空气中的传播速度受温度影响。
声波在空气中的传播速度与温度的关系是:
v=331.5+0.6t (m/s)
超声波也是声波,也遵守上述式子,所以所测的速度跟温度有关系。

Ⅷ 超声波受温度的影响吗

测不准并不是和碳钢中的声速随温度变化引起的,而是超声波在耦合剂中传播的速度提高导致,而超声波在耦合剂中传播的速度是和耦合剂中的饱和空气量成正比,随着温度的升高饱和空气量降低。

具体怎么调节我还没有研究。你可以找一个材料相同尺寸已知的工件做对比调整频率。不一定行。

你为什么要在高温下测量啊?对危险啊!

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