超声波探头,主要利用石英等压电晶体的逆压电效应来完成电能到超声波机械振动的转换(即超声波的发射),利用压电晶体的压电效应来完成超声波机械振动到电能的转换(即超声波的接受),因此又可将其称为超声波发生器或超声波接收器,是超声波检测的一重要组成部分,也是影响检测结果的一重要结构。
二、超声波探头原理
超声波探头根据其所完成功能的不同分为发射探头和接收探头,其中,发射探头主要利用压电晶体的逆压电效应来发射超声波,当高频电压作用于晶片(超声波探头的关键部件,是一个具有压电效应的晶体薄片)上时,压电晶体受激励以相同的频率在相邻介质中传播超声波,完成电能到机械振动的转换。而接受探头主要利用压电晶体的压电效应来接受超声波,当超声波在不同介质中传播时,在介质的交界面处发生反射,反射后的超声波作用于压电晶体上,便产生与机械振动频率相同的电能,完成机械振动到电能的转换。
三、超声波探头原理- -应用
超声波探头既可用于超声波的发射,也可用于超声波的接收。在其实际应用中,超声波探头有时仅作超声波发射之用;有时仅作超声波接受之用;有时也两者兼得,既用作发射,也用作接受;还有的时候,虽需完成超声波的发送与接收,但设置两个探头分别完成发送和接收的功能,其具体完成的功能需根据实际情况予以判定。
一、超声波的清洗原理超声波具有很强的穿透力和较好的方向性,其集中的声能在水中能传播较远的距离。超声波清洗设备的工作原理就是将超声波在液体中的声能通过换能器转换成机械振动,通过清洗槽中的超声波辐射到清洗剂,使液体中产生保持振动的微气泡,使污物无法附着在清洗件表面而剥离。
二、超声波清洗的“空化”原理超声波在液体中传播的音波压强达到一定的气压时,峰值就可达到真空或负压,产生的力将液体分子拉裂成接近真空的空洞,空洞破裂时会产生的强烈冲击将物体表面的污物撞击下来。这种由无数细小的空化气泡破裂而产生的冲击波现象称为“空化”现象。超声波的功率密度越高,“空化”效果越强,速度越快,清洗效果越好。但是采用长时间的高功率密度清洗精密度和表面光洁度高的物体,会对物体表面产生“空化”腐蚀。
三、清洗剂的反应原理超声波清洗设备中使用的清洗剂分为化学清洗剂和水基清洗剂。化学清洗剂主要是通过清洗剂中的成分与污垢产生化学反应,致使污垢剥离。水基清洗剂则是通过润湿、渗透、乳化、增容等作用,对油污和油脂进行去除。
按照电气和电子工程师学会(IEEE)制定的频谱划分表, 低频频率为30~300kHz, 中频频率为300~3000kHz, 高频频率为3~30MHz, 频率范围在30~300MHz的为甚高频, 频率范围在300~1000MHz或更高的为特高频。
相对于低频信号,高频信号变化非常快、有突变; 低频信号变化缓慢、波形平滑。
超声波探头的主要作用:
一是将返回来的声波转换成电脉冲;
二是控制超声波的传播方向和能量集中的程度,当改变探头入射角或改变超声波的扩散角时,可使声波的主要能量按不同的角度射入介质内部或改变声波的指向性,提高分辨率;
三是实现波形转换;
四是控制工作频率,适用于不同的工作条件。
超声波定位目前大多数采用反射式测距法。系统由一个主测距器和若干个电子标签组成,主测距器可放置于移动机器人本体上,各个电子标签放置于室内空间的固定位置。定位过程如下:先由上位机发送同频率的信号给各个电子标签,电子标签接收到后又反射传输给主测距器,从而可以确定各个电子标签到主测距器之间的距离,并得到定位坐标。
定位精度:超声波定位精度可达厘米级,精度比较高。缺陷:超声波在传输过程中衰减明显从而影响其定位有效范围。
超声波探头的主要参数:频率(晶片发射出的超声波的频率)、晶片尺寸。对于斜探头还有K值(表征声波入射角的大小)。对于双晶探头(或水浸聚焦探头)则还有焦距(表征声波聚焦区域)。
一般探头线标注的都是两端接头的形式及大小的组合,Q、C和L是三种探头线接头形式,字母后面的数字则代表该型号接头大小。如,我们常见的探头线型号有:
1.Q系列(BNC接头)Q9-Q9 Q9-Q62.C系列C9-C9 C9-C63.Q--C系列Q9-C9 Q9-C6 Q9-C5 C9-Q6 4.L系列L5-C9
单晶就是收发公用一个陶瓷片。
双晶:收发陶瓷片分开。斜探头是陶瓷片和辐射面成一个倾角。超声波探头是在超声波检测过程中发射和接收超声波的装置。在超声检测中使用的探头,是利用材料的压电效应实现电能、声能转换的换能器。所以不具有光化效应
伸出的壁一般都是需要打一个孔的,有几个探头就打几个孔,至于加紧装置可以才有螺旋紧法。
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