① 超声波液位传感器的工作原理及结构组成
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。超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在阳光不透明的固体中,它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面以超声波作为检测手段,必须产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器,习惯上称为超声换能器,或者超声探头。
结构组成
超声波传感器主要由压电晶片组成,既可以发射超声波,也可以接收超声波。小功率超声探头多作探测作用。它有许多不同的结构,可分直探头(纵波)、斜探头(横波)、表面波探头(表面波)、兰姆波探头(兰姆波)、双探头(一个探头反射、一个探头接收)等。超声传感器的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小,如直径和厚度也各不相同,因此每个传感器的性能是不同的,我们使用前必须预先了解它的性能。
超声波传感器的主要性能指标
(1)工作频率。工作频率就是压电晶片的共振频率。当加到它两端的交流电压的频率和晶片的共振频率相等时,输出的能量最大,灵敏度也最高。
(2)工作温度。由于压电材料的居里点一般比较高,特别时诊断用超声波探头使用功率较小,所以工作温度比较低,可以长时间地工作而不产生失效。医疗用的超声传感器的温度比较高,需要单独的制冷设备。
(3)灵敏度。主要取决于制造晶片本身。机电耦合系数大,灵敏度高;反之,灵敏度低。
如超声波传感器,一个复合式振动器被灵活地固定在底座上。该复合式振动器是谐振器以及,由一个金属片和一个压电陶瓷片组成的双压电晶片元件振动器的一个结合体。谐振器呈喇叭形,目的是能有效地辐射由于振动而产生的超声波,并且可以有效地使超声波聚集在振动器的中央部位。
室外用途的超声波传感器必须具有良好的密封性,以便防止露水、雨水和灰尘的侵入。压电陶瓷被固定在金属盒体的顶部内侧。底座固定在盒体的开口端,并且使用树脂进行覆盖。对应用于工业机器人的超声波传感器而言,要求其精确度要达到1mm,并且具有较强的超声波辐射。
② 超声波对各种桩基检测的时候,我们通过波速,波形,主频等来判断桩基存在的缺陷位置,和简单原因。
伙计你这是个很大的问题,写好了就成作业指导书了!哈哈,我随便写一些供你参考!
1、波速明显偏低,波形畸变:一般考虑统称为混凝土有缺陷,至于缺陷的范围,适用双面斜测的方法绘制波形异常位置图,就很明确的反映出问题在桩身平面的靠近那个声测管的位置了,最终都需要综合分析地质、灌注过程等因素,或钻芯验证才能给出一个比较确切的缺陷类型!例如:黄土地质或沙层很容易塌孔,那么夹泥、加沙的可能性就很大!石质地层考虑孔隙水的影响或灌注过程中混凝土自身或孔底水或导管出问题等等,这个过程要靠长时间见得多了,就会有经验了!
2、仪器正常的前提下,没有任何波形:如果全断面检测没有波形基本可以判断为断桩了,至于断桩的原因又要进行地质条件、施工工艺、混凝土拌合、灌注等方面的分析了。
3、尽量选择钻芯验证一下,就跟大夫看病一样,听一听、问一问再去做B超或CT更清晰一些,特别对于初学者,是一个经验积累的好机会,高手基本上可以判断个八九不离十!
③ 钢结构超声波探伤仪器直探头与斜探头使用的区别
直探头与斜探头是通过超声波入射角度的不同,检测结构内部不同方向的缺陷。也就是说,当超声波束方向与缺陷延伸方向平行时,将不能产生回波,从而造成漏检。所以NB/T47013.3-2015根据不同的技术等级要求,规定使用多种K值的斜探头及直探头进行扫查。
④ 什么是超声波按结构的不同分为哪几类有什么特性
超声波探头是实现机械能和电能相互转换的一种换能元器件。按其不同的结构可分为直探头、斜探头、双探头和聚焦探头等。超声波有反射、 折射 和 直线传播以及衰减 的特性。
⑤ 无损检测中超声波检测,气孔、夹渣、裂纹、未熔合、未焊透等缺陷的波形具有什么样的特点怎么才能分辨
1 单个气孔波形:可以用直探头检验,当围绕最大波高略微移动探头时,由于气孔表面光滑,多呈现球形,所以波形通常为水平不变,波高不变。
2 单个夹杂:可以用直探头检验,当围绕最大波高略微移动探头时,水平不变,波高稍稍变小。
3 裂纹:种类比较多,如单条,一般为厚度方向,直探头检查时当量很小很难看出。当用斜探头
可以测出厚度方向的宽度,宽度有变化,波高变化明显。围绕缺陷旋转斜探头,裂纹延长方向
波高基本看不到。焊缝中与条形夹杂有些相似,条形夹杂用单直探头波高还是比较明显的。同
时斜探头检测时,条形夹杂宽度在厚度方向变化不大,长度方向末端波高变化比裂纹小。
如多条,比如炸开形状的裂纹,常出现大缺陷的补焊处。缺陷用直探头就能分辨,缺陷波高明
显,占宽大,底波衰减厉害有时候无底波。和缩孔波形相似,但中心移动探头波高高度变化比
缩孔大,一般缩孔位置为中间和热结处,而多条裂纹则位置不固定,由于应力原因多不在工件
中间。
4 未融合:位置出现在母材与焊材的熔合线上,同时由于斜探头角度的原因,熔合线两侧波高明显不同。
5 未焊透:和焊接坡口有关,检测时通过深度来判断,此缺陷出现在坡口狭窄处,同时两侧波高相差不明显。
以上浅见,不能绝对,仅供参考。探伤总有确定不准的时候,当无法确认种类,建议按严重的种类评定,宁枉勿纵。
⑥ 超声波检测如何识别杂波
首先你要知道杂波都有那几类,分别都是什么原因产生的,这个教材上都有的。其次呢,你对你要检的部件的结构很了解,在检测中发现有波了,先别急着去定量测长啊什么的,先看的深度和位置,在焊缝对侧再去探一下,这样基本上分析出来了。
最后不要使用差的仪器和探头。
⑦ 超声波检测等级怎么划分
超声波
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。
超声波检测
超声波检测也叫超声检测,Ultrasonic Testing缩写UT,超声波探伤,是五种常规无损检测方法的一种。
超声波检测等级
焊缝质量要求主要相关于材料、焊接工艺和最终使用条件。
为适应所有这些要求,本标准规定四种检测等级(A、B、C、D)。
从检测等级A到检测等级C,由于检测范围如扫查次数、表面修整等要求提高,缺陷检出率也相应提高。检测等级D可商定用书面规程作为特殊应用,应用时也应考虑本标准的一般要求。
通常,检测等级与质量等级(如EN25817)有关。采用什么检测等级可由焊缝检测标准(如现EN12062)、产品标准或其他文件规定。
规定按现EN12062时,推荐的检测等级示于下表。
⑧ 超声波探伤的波段介绍
人耳能够感受到频率高于20赫兹,低于20000赫兹的弹性波,所以在这个频率范围内的弹性波又叫声波。频率小于20赫兹的弹性波又叫次声波,频率高于20000赫兹的弹性波叫做超声波。次声波和超声波人耳都不能感受。
利用材料及其缺陷的声学性能差异对超声波传播的影响来检验材料内部缺陷的无损检验方法。广泛采用的是观测声脉冲在材料中反射情况的超声脉冲反射法,此外还有观测穿过材料后的入射声波振幅变化的穿透法等。常用的频率在0.5~5MHz之间。
常用的检验仪器为 A型显示脉冲反射式超声波探伤仪。根据仪器示波屏上反射信号的有无、反射信号和入射信号的时间间、反射信号的高度,可确定反射面的有无、其所在位置及相对大小。仪器的基本结构和原理见图1。
⑨ 锚索超声波检测怎么看图解
1、白点
①波形特征:
缺陷波为林状波,波峰清晰,尖锐有利,伤波出现位置与缺陷分布相对应,探头移动时伤波切换,变化不快,降低探伤灵敏度时,伤波下降较低较慢,白点对底波反射次数影响较大,底波1-2次甚至消失,提高灵敏度时,底波次数无明显增加。圆周各处探伤波形均相类似。纵向探伤时,伤波不会延续到锻坯的端头
⑩ 超声波原理的超声波
一、超声波检测原理:
1、超声波检测是利用材料及其缺陷的声学性能差异对超声波传播波形反射情况和穿透时间的能量变化来检验材料内部缺陷的无损检测方法。
2、纵向探伤采用纵波探伤,斜向探伤采用横波探伤。脉冲反射法包括纵波探测和横波探测。在超声波仪的显示屏上,横坐标表示声波的传播时间,纵坐标表示回波信号的振幅。
3、对于同一均匀介质,脉冲波的传播时间与声程成正比。因此,缺陷的存在可以通过缺口回波信号的出现来判断;缺陷与检测面的距离可以通过回波信号的位置来确定,实现缺陷的定位;缺陷的等效尺寸可以通过回波幅度来确定。
4、脉冲反射法垂直探伤采用纵波,斜向探伤采用横波。脉冲反射法包括纵波探测和横波探测。在超声波仪的显示屏上,横坐标表示声波的传播时间,纵坐标表示回波信号的振幅。对于同一均匀介质,脉冲波的传播时间与声程成正比。
(10)超声波检测怎么区分结构波扩展阅读:
超声波的其他运用
1、超声波美容仪的具体功能如下:软化血栓,消除“红脸”。用于脸部微细血管变形、血液循环障碍引起的面部红丝、红斑,以及因螨虫感染而引起的面部红斑或酒渣鼻。
2、超声波美容仪在使用时应注意以下几点:
探头热的程度不代表声波输出功率的多少,太热易灼伤皮肤;浓度过小的水剂药物,不宜直接渗透,否则易引起皮肤干燥;使用时,探头不能从眼球经过,上眼皮不能按摩;孕妇及严重心脏病患者不能使用。