超声波传感器的应用过程

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超声波测厚
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石料测厚
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超声波手持式测厚
木材测厚
混凝土测厚
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小提琴 木料测厚
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双晶超声波测厚探头
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双晶超声波测厚探头（续）
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超声波测量液位和物位原理
在液罐上方安装空气传导 型超声发射器和接收器，根据 超声波的往返时间，就可测得 液体的液面。
为 v，从人体反射回接收器的超声波将由于多
普勒效应，而发生频率偏移f。
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休息一下
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紧接着，由F2发射超声脉冲，而F1作接收器，可以测
得F1的脉冲重复频率为f1。同理可以测得F2的脉冲重
复频率为f2。顺流发射频率f1与逆流发射频率f 2的频
率差 f与被测流速v成正比 。
F1
F2
发射、接收探头也可以安装在管道的同一侧
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同侧式超声波流量计的使用
（参考北京菲波仪表有限公司资料）
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超声波液位计原理
1—液面 2—直管 3—空气超声探头 4—反射小板 5—电子开关
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超声波测量液位和物位
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喇叭形 超声发生器
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超声防盗报警器
图中的上半部分为发射电路，下面为接收
电路。发射器发射出频率 f=40kHz左右的超声
波。如果有人进入信号的有效区域，相对速度
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超声波传感器 应用举例（续）
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纸卷直径检测
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超声波传感器应用举例（续）
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平整度测量
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超声波传感器 应用举例（续）
超长距离检测
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超声波传感器 应用举例（续）
流水线计数
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一、超声波流量计
F1发射的超声波先到达 T1
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超声波流量计现场使用
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超声波多普勒测量车速
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多普勒效应
前进方向的 频率升高
如果波源和观察 者之间有相对运动， 那么观察者接收到的 频率和波源的频率就 不相同了，这种现象 叫做多普勒效应。测 出f 就可得到运动速 度。
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超声波测厚
双晶直探头中的压电晶片发射超声振 动脉冲，超声脉冲到达试件底面时，被反 射回来，并被另一只压电晶片所接收。只 要测出从发射超声波脉冲到接收超声波脉
冲所需的时间t，再乘以被测体的声速常数 c，就是超声脉冲在被测件中所经历的来回 距离，再除以2，就得到厚度 ：
1 ct
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F1发射的超声波到达 F2的时间较短
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频率差法测量流量原理：
F1、F2 是完全相同的超声探头，安装在管壁外 面，通过电子开关的控制，交替地作为超声波发射器
与接收器用。首先由F1发射出第一个超声脉冲，它通
过管壁、流体及另一侧管壁被F2接收，此信号经放大
后再次触发F1的驱动电路，使F1发射第二个声脉冲 。
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超声波多普勒测量风速
风
风引起超声波的频率 变大或变小
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超声波测距
空气超声探头发射超声脉冲，到达被测物时， 被反射回来，并被另一只空气超声探头所接收。测 出从发射超声波脉冲到接收超声波脉冲所需的时间
t，再乘以空气的声速（340m/s），就是超声脉冲
在被测距离所经历的路程，除以2就得到距离。
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超声波传感器应用举例（续）
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质量检查
紧固件的安装错误检测 4
超声波传感器应用举例（续）
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叠放高度测量
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超声波传感器应用举例（续） 物件放置错误检测
超声波传感器应用举例（续） 透明塑料张力控制
超声波传感器应用举例（续）
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机械手定位
超声波传感器的应用
当超声发射器与接收器分别置于被测物 两侧时，这种类型称为透射型。透射型可用 于遥控器、防盗报警器、接近开关等。超声 发射器与接收器置于同侧的属于反射型，反 射型可用于接近开关、测距、测液位或物位、 金属探伤以及测厚等。
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超声波传感器应用举例
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超声波传感器应用举例（续）
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手持式超声波测厚仪
2020来自百度文库7/13
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某超声波测厚仪指标
（参考北京北方大河仪器仪表有限公司资料）
显示方法∶128*32 LCD 点阵液晶显示（带背光） 显示位数：四位 测量范围：0.8~200mm 示值精度：0.1mm 声速范围：1000 ~ 9999m/s 测量周期：2次/秒 自动关机时间：90秒 电源：二节七号（AAA）电池， 可连续工作不少于72小时 使用温度：-10°C ~ 40°C 存储温度：-20°C ~ 70°C 外形尺寸：108x61x25mm 重量：230g （含电池）
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测量流量原理分类
时间差法测量流量原理：在被测管道上下 游的一定距离上，分别安装两对超声波发射和 接收探头（F1，T1）、（F2，T2），其中F1，T1 的超声波是顺流传播的，而F2，T2的超声波是 逆流传播的。由于这两束超声波在液体中传播 速度的不同，测量两接收探头上超声波传播的
时间差t，可得到流体的平均速度及流量。