第三章超聲波傳感器

1、1、什么是聲波？分類?聲波的反射原理？ 2、 聲波反射法的基本原理：向介質中發(fā)射聲波反射法的基本原理：向介質中發(fā)射一定頻率的聲波，當聲波傳播過程中存在兩一定頻率的聲波，當聲波傳播過程中存在兩種不同介質面時，聲波將發(fā)生折射、反射，種不同介質面時，聲波將發(fā)生折射、反射，相應頻率發(fā)生變化相應頻率發(fā)生變化.3、什么是超聲波單晶探頭、雙晶探頭、斜探頭？用途？ 單晶探頭特點：1、適用于探測晶片正下方與聲速方向垂直的缺陷。2、探測深度較大，使用范圍較廣。3、檢測靈敏度高。 雙晶探頭特點：1、雙晶片聲場重疊區(qū)域靈敏度高，一般用于定位檢測。2、探測深度較少。3、檢測靈敏度較高。 斜探頭特點：1、適合探測探頭斜下

2、方不同角度方向的缺陷。2、探測深度較少，適用單晶探頭難以探測的部位。3、檢測靈敏度較高。5、超聲波檢測液體流量原理？ 時間差法測量流量原理：在被測管道上下時間差法測量流量原理：在被測管道上下游的一定距離上，分別安裝兩對超聲波發(fā)游的一定距離上，分別安裝兩對超聲波發(fā)射和接收探頭（射和接收探頭（F F1 1，T T1 1）、（）、（F F2 2，T T2 2），其），其中中F F1 1，T T1 1的超聲波是順流傳播的，而的超聲波是順流傳播的，而F F2 2，T T2 2的超聲波是逆流傳播的。由于這兩束超聲的超聲波是逆流傳播的。由于這兩束超聲波在液體中傳播速度的不同，測量兩接收波在液體中傳播速度的不

3、同，測量兩接收探頭上超聲波傳播的時間差探頭上超聲波傳播的時間差 t t，可得到流，可得到流體的平均速度及流量。體的平均速度及流量。5：超聲波檢測液體流量的原理：超聲波檢測液體流量的原理F1發(fā)射的超聲波先到達發(fā)射的超聲波先到達 T17、1：圖中安裝的是雙晶超聲波傳感器，傳感器對每一個紙箱發(fā)射并接受回波，通過測量回波的時間就可以得出傳感器相對箱內(nèi)物料的距離，從而換算出紙箱內(nèi)物料的容量。2、圖中安裝的是兩個雙晶超聲波的傳感器，當高位的傳感器檢測到液位信號時，停止供料；當?shù)臀坏膫鞲衅鳈z測到液位信號時，開始供料。3、當物料還沒到達傳感器所在的位置時，傳感器沒有回波，檢測不到信號，當物料超過傳感器的檢測衛(wèi)

4、視時，傳感器檢測到回波就會觸發(fā)信號停止發(fā)抖。4、無法用超聲波傳感器實現(xiàn)檢測密封紙箱內(nèi)有無產(chǎn)品。9、如圖所示，如何控制超聲波傳感器以達到圖中案例的檢測要求。 搖晃報警。利用超聲波傳感器作為發(fā)射頭和接收頭, 發(fā)射器向被探測區(qū)域發(fā)射等幅超聲波，接收器接收反射回來的超聲波在沒有移動物體進入被探測區(qū)域時，反射回來的超聲波是等幅的。當有活動的物體進入探測區(qū)域時，反射回來的超聲波幅度不等并且不斷變化接收電路檢測到變化的信號控制電路做出反應即驅動報警。 在皮帶上方安裝一個超聲波傳感器,利用發(fā)射的超聲波照到運輸?shù)奈矬w上，并接受到反射的聲波，就可以在皮帶上探測到物體。從而為皮帶執(zhí)行機構（電機驅動系統(tǒng)）提供準確的運

5、行指令，達到有運輸物時運行，無時切換至停止狀態(tài)。 如在檢測紙張厚度時如在檢測紙張厚度時,超聲波向超聲波向紙張內(nèi)發(fā)射一個脈沖紙張內(nèi)發(fā)射一個脈沖,稱為始波稱為始波,當超聲波在紙張中傳播到達紙當超聲波在紙張中傳播到達紙張底面時張底面時,由于紙張和空氣的介由于紙張和空氣的介質不同質不同,所以產(chǎn)生強烈的反射所以產(chǎn)生強烈的反射,稱稱為回波為回波,算出始波和回波間的時算出始波和回波間的時間間隔。當沒有紙張通過傳感間間隔。當沒有紙張通過傳感器器,或雙張或多張紙通過傳感器或雙張或多張紙通過傳感器時時(紙張介質相同紙張介質相同,聲波繼續(xù)通過聲波繼續(xù)通過疊加后的紙疊加后的紙,在最下面的紙張的在最下面的紙張的底面反射

6、底面反射),聲波的傳播時間改變聲波的傳播時間改變:空張時傳播時間縮短空張時傳播時間縮短,雙張或多雙張或多張時傳播時間延長。通過計算張時傳播時間延長。通過計算超聲波傳播的時間差異超聲波傳播的時間差異,就等斷就等斷定出紙張的多少。定出紙張的多少。 在檢測物體時,超聲波向紙張內(nèi)發(fā)射一個脈沖,稱為始波,當超聲波在紙張中傳播到達物體底面時,由于物體和空氣的介質不同,所以產(chǎn)生強烈的反射,稱為回波,算出始波和回波間的時間間隔。當物體重疊通過傳感器時(物體介質相同,聲波繼續(xù)通過疊加后的物體,在最下面的物體的底面反射),聲波的傳播時間改變，通過反射的時間不同從而斷定物體重疊。11、超聲波探傷的原理 超聲波探傷是利用超聲能透入金屬材料的深處，并由一截面進入另一截面時，在界面邊緣發(fā)生反射的特點來檢查零件缺陷的一種方法，當超聲波束自零件表面由探頭通至金屬內(nèi)部，遇到缺陷與零件底面時就分別發(fā)生反射波來，在螢光屏上形成脈沖波形，根據(jù)這些脈沖波形來判斷缺陷位置和大小。設計題：1、如圖A在一批異形工件上安裝有兩顆螺栓，如何設計檢測裝置在線檢測工件時是否如圖所示的缺螺栓？ 最佳的方式是把他按一定的順序放在輸送上往前輸送，在工件的上方相應的位置設置兩傳感器，檢測螺栓相對傳感器的距離，然后根據(jù)距離與標準值的差異來判斷是否缺螺栓。3、如圖，如何設置傳感器，使貨箱被送到導軌上的叉車后，叉車能夠自動把貨箱送