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深度解读超声波流速传感器

2018-03-28

超声的概念

从物理学的角度来看,声波属于声音类别,一种机械波,人类可以听到的声波,频率范围为16 Hz至20 kHz。如果声波的频率低于16 Hz,则称为次声波。如果它高于20 kHz,我们称之为超声波。超声被命名是因为它的最低频率大约等于一个人的最高听觉频率。超声波方向性能,穿透能力强,容易获得更集中的声能,在水中距离远,可用于测量距离和速度,清洗,焊接,破碎石材,杀菌等。根据原理划分声波,可分为检测超声波和功率超声波。在医学,军事,工业和农业中有许多应用。声波是机械振动和能量传播的一种形式。所谓的振动是指物质质量点靠近其平衡位置的往返运动。例如,在鼓表面被敲击之后,鼓表面振动,并且振动状态通过空气,液体或固体传播,并产生声波。超过20KHZ的声波对人类来说是听不见的,被称为超声波。超声波和可听声音实际上是一致的。它们的主要特征是一种机械振动,这是一种能量传递形式。不同之处在于超声波频率高且波长短。在一定范围内,线性传播具有优异的光束性和方向性。目前,用于腹部超声成像的频率范围在2MHz至5MHz的范围内,最常用的是3NHZ至3.5。 MHz(每秒质点1点振动为1 Hz,1 MHz=10 ^ 6 Hz,即每秒振动1百万次)

超声波特性

1.当超声波在液体中传播时,界面处会发生强烈的冲击和空化。

2.超声波可以在气体,液体,固体,固体溶液和其他介质中有效传播。

超声波会产生反射,干涉,叠加和共振。

声波可以传递更强的能量。

利用超声波效应

超声检查

超声波频率波长高,波长短。它具有良好的方向性,可以穿透不透明的物质。利用该特性制造超声波探伤,厚度测量,测距,遥控和超声成像技术。超声成像是一种使用超声波来呈现不透明物体的内部图像的技术。从换能器发出的超声波通过声透镜聚焦在不透明样品上,从样品发出的超声波携带被照射部分的信息(如反射,吸收和散射声波的能力),并集中通过声透镜。在压电接收器上,产生的电信号输入到放大器,并且使用扫描系统在荧光屏上显示不透明样品的图像。上述装置称为超声显微镜。超声成像技术已广泛应用于医学检验,用于微电子制造业检测大规模集成电路,用于材料科学中显示合金中不同成分的区域和晶界。声全息是一种声学成像技术,它利用超声波干涉原理来记录和再现不透明物体的立体图像。除了记录方法不同(参见全息术)之外,其原理基本上与光全息术的原理相同。相同的超声信号源用于激励放置在液体中的两个换能器,它们分别发射两个相干超声波:一个光束穿过被研究的物体并变成物质波,另一个光束作为参考波。物体波和参考波相干地叠加在液体表面上以形成声全息图,并且声全息图被激光束照射,并且物体的图像通过激光被反射时产生的衍射效应再现。声全息图,通常使用相机和电视。机器是实时观察的。

超声处理

超声波焊接,钻孔,固体粉碎,乳化,脱气,除尘,除垢,清洗,灭菌,化学反应和生物生物学可以通过超声波机械作用,空化,热和化学作用进行。研究等已广泛应用于工业,矿业,农业和医疗等各个领域。

超声波流量传感器的应用

超声波传感器使用超声波检测技术将检测到的超声波转换为电信号。它们通常分为两类:

第一种类型是使用流量变化的时间差方法,频率差方法和相位差方法。基本原理是通过检测正向流动液体中超声波的传播时间差来反映流速,这也称为传播速度差方法。时差法和频差法消除了温度对检测的影响,测量精度高,应用广泛;

第二种类型是使用超声波随流速移动,反射流速称为多普勒超声波流速方法。超声波发射到开放通道的液体中。超声波携带流动液体中的流速,然后接收探针,即换能器,将信息发送到微处理器进行数据处理,最后得到流速。

超声波传感器是一种非接触式测量仪器,不会阻碍液体流动,具有很高的测量精度。

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