超声波论文
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超声波加工技术论文超声波加工是利用工具断面的超声振动,通过磨料悬浮液加工脆硬材料的一种成型方法。
这是店铺为大家整理的超声波加工技术论文,仅供参考!超声波加工技术论文篇一超声加工的应用及发展摘要:陶瓷、光学玻璃、功能晶体、金刚石、宝石和先进复合材料等具有优越的物理、化学和机械性能,在航空、航天、军工、电子、汽车和生物工程等领域正得到越来越广泛的应用,并且其应用还在不断向新的领域扩展。
与此同时,人们开始探索特种加工方式来加工这些难加工材料。
超声加工技术就是在此背景下发展起来的,实践证明,它是加工上述难加工硬脆材料的高效和经济有效的方法之一。
超声技术在工业中的应用开始于20世纪10~20年代,它是以经典声学理论为基础,同时结合电子技术、计量技术、机械振动和材料学等学科领域的成就发展起来的一门综合技术。
超声技术的应用可划分为功率超声和检测超声两大领域。
其中,功率超声是利用超声振动形成的能量使物质的一些物理、化学和生物特性或状态发生改变,或者使这种状态改变加快的一门技术。
功率超声在机械加工方面的应用,按其加工工艺特征大致分为2类,一类是带磨料的超声磨料加工(包括游离磨料和固结磨料),另一类是采用切削刀具与其他加工方法相结合形成的超声复合加工。
关键词:超生加工发展特点及优势应用潜能一、超声加工技术的发展1927年,美国物理学家伍德和卢米斯最早作了超声加工试验,利用超声振动对玻璃板进行雕刻和快速钻孔。
但当时超声加工并未应用到工业上,直到大约1940年在文献上第一次出现超声加工(USM-Ultrasonic Machining)工艺技术描述以后,超声加工才吸引了大家的注意,并且逐渐融入到其他的工业领域。
1951年,科恩研制了第一台实用的超声加工机,为超声加工技术的发展奠定了基础。
USM提供了比常规机械加工技术更多的优点。
例如,导电和非导电材料它都可以加工,并且加工复杂的三维轮廓也可以像简单形状那样快速。
此外,超声加工过程不会产生有害的热区域,同时也不会在工件表面带来化学/ 电气变化,而且加工时在工件表面上所产生的有压缩力的残余应力可以增加被加工零件的高周期性疲劳强度。
第一章绪论1.1课题设计目的及意义1.1.1设计的目的随着科学技术的快速发展,超声波将在测距仪中的应用越来越广。
但就目前技术水平来说,人们可以具体利用的测距技术还十分有限,因此,这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。
展望未来,超声波测距仪作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都将有很大的发展空间,它将朝着更加高定位高精度的方向发展,以满足日益发展的社会需求,如声纳的发展趋势基本为:研制具有更高定位精度的被动测距声纳,以满足水中武器实施全隐蔽攻击的需要;继续发展采用低频线谱检测的潜艇拖曳线列阵声纳,实现超远程的被动探测和识别;研制更适合于浅海工作的潜艇声纳,特别是解决浅海水中目标识别问题;大力降低潜艇自噪声,改善潜艇声纳的工作环境。
无庸置疑,未来的超声波测距仪将与自动化智能化接轨,与其他的测距仪集成和融合,形成多测距仪。
随着测距仪的技术进步,测距仪将从具有单纯判断功能发展到具有学习功能,最终发展到具有创造力。
在新的世纪里,面貌一新的测距仪将发挥更大的作用。
1.1.2设计的意义超声波测距系统主要应用于汽车的倒车雷达、机器人自动避障行走、建筑施工工地以及一些工业现场例如:液位、井深、管道长度等场合。
因此研究超声波测距系统的原理有着很大的现实意义。
对本课题的研究与设计,还能进一步提高自己的电路设计水平,深入对单片机的理解和应用。
1.2超声波测距仪的设计思路1.2.1超声波测距原理发射器发出的超声波以速度υ在空气中传播,在到达被测物体时被反射返回,由接收器接收,其往返时间为t,由s=vt/2即可算出被测物体的距离。
由于超声波也是一种声波,其声速v与温度有关,下表列出了几种不同温度下的声速。
在使用时,如果温度变化不大,则可认为声速是基本不变的。
如果测距精度要求很高,则应通过温度补偿的方法加以校正。
表1-1 超声波波速与温度的关系表1.2.2 超声波测距仪原理框图如下图单片机发出40kHZ的信号,经放大后通过超声波发射器输出;超声波接收器将接收到的超声波信号经放大器放大,进行检波处理后,启动单片机中断程序,测得时间为t,再由软件进行判别、计算,得出距离数并送LED显示。
超声波原理的应用论文摘要本篇论文将详细讨论超声波原理及其在不同领域中的应用。
超声波作为一种广泛使用的无损检测技术,已经在医学、工业、环境等领域中发挥着重要作用。
本文将介绍超声波的基本原理及其传播特性,并探讨其在医疗诊断、材料检测、工业制造等领域中的应用。
通过深入研究超声波的原理和应用,希望能够提高对超声波技术的认识和理解。
1. 引言超声波是一种频率高于人类听觉范围的声波,通常指发生频率超过20kHz的机械波。
超声波具有穿透力强、方向性好、无辐射、易于操作等优点,因此在各个领域中得到了广泛应用。
本文将以医学、工业和环境三个方面为例,介绍超声波原理在不同领域中的应用。
2. 超声波原理超声波是通过振动源产生的机械波,传递方式是通过材料中的分子传导能量。
其基本原理是利用特定频率的超声波在介质中的传播和反射,从而实现对材料内部结构以及介质性质的检测。
超声波的频率范围通常在20kHz至1GHz之间。
3. 超声波在医学中的应用超声波在医学领域中的应用非常广泛。
常见的应用包括超声波成像、超声波治疗和超声波可视化。
超声波成像是通过超声波的传播和反射,产生影像用于诊断疾病。
超声波治疗则是利用超声波的声压和能量使组织变化,用于溶解血栓、癌症治疗等。
超声波可视化是通过超声波的频率使血流形成一种可视化的效果,帮助医生观察血流速度、方向和质量。
在医学领域中,超声波的应用非常重要。
它可以帮助医生进行准确的诊断,并且具有非侵入性的特点,对患者没有任何副作用。
因此,超声波成像在儿科、妇科、心血管等方面得到了广泛应用。
4. 超声波在工业中的应用超声波在工业领域中也具有重要的应用价值。
常见的应用包括材料检测、无损检测和焊接等。
超声波可以通过材料的表面或内部进行检测,帮助工程师发现潜在的缺陷或损伤。
超声波无损检测能够检测金属材料中的裂纹、气孔、异物等缺陷,以保证产品质量。
此外,超声波焊接可以通过振动产生热量,实现材料的连接,适用于多种材料。
超声波探伤技术论文超声波探伤技术是对被检验部件的表面和内部质量进行检查的一种测试手段。
这是店铺为大家整理的超声波探伤技术论文,仅供参考! 超声波探伤技术论文篇一火车车轮超声波探伤摘要:本文介绍了火车车轮超声波A扫描和C扫描探伤,并对C 扫描探伤的原理、方法和过程进行了详细的介绍。
对于C扫描探伤的直接接触法与水浸法两种方法进行了比较,水浸法探伤在探测不同取向缺陷、较薄试件、灵敏度、分辨率、探头寿命和可靠性方面具有较大优势。
对于超声波A扫描和C扫描探伤的优缺点进行了比较。
关键词:火车车轮超声波探伤 C扫描中图分类号:U26 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)05(c)-0062-02常规车轮检测主要是以A扫描为主,A扫描探伤是基本的探伤方式,其采用脉冲反射幅度法检测缺陷。
A扫描只能反应基本信息且与技术人员的经验有极大关系。
常规超声波检验主要分为在线检测和离线检测两种。
自动车轮探伤工序如图1所示。
设备采用耦合接触法超声波探伤,车轮内侧面和踏面分别布置一组组合式耦合接触式双晶探头,声束覆盖各扫查面宽度。
工件经过抛丸处理后由辊道进入检测托辊,稳定后工件转动,实现探头对工件轴向和径向的扫查,检测人员观察屏幕及各通道指示灯,发现有缺陷红灯指示时切换屏幕显示,转动工件仔细确认缺陷,并填写检验结果,检查完毕,车轮经辊道进入下一检测工序。
1 车轮超声C扫描探伤C扫描实现了材料检测的自动化,使检测结果呈直观的图像显示;超声C扫描具有良好的穿透性,对缺陷具有较高的灵敏度和可靠性;C 扫描可以获得材质内部缺陷、损伤的大量信息,甚至可以对工件的整体品质做一定的质量评估[1~2]。
1956年在美国的加里福尼亚的派拉蒙研究出世界上第一台超声波C扫描检测仪器,C扫描技术很快推广应用到材料内部缺陷的检测上。
超声波C扫描提取垂直于声束指定截面(即横向截面像)的回波信息合成二维图像,可获取不同截面的信息,因此被广泛应用[3~4],超声C扫描过程如图2所示。
摘要随着社会的发展,人们对距离或长度测量的要求越来越高。
在社会生活中应用超声波测距技术已很广泛,如汽车倒车雷达、测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。
由于超声波指向性强,能量消耗缓慢,在介质中传播的距离较远,因而超声测距技术的研究和开发具有实际意义。
本文介绍了一种利用超声波测距的系统,该系统是一种基于STC12C2052 单片机的超声波测距系统,它根据超声波在空气中传播的反射原理,以超声波传感器为检测部件,应用单片机技术和超声波在空气中的时间差来测量距离。
该系统主要由主控制器模块、超声波发射模块、超声波接收模块和显示模块等四个模块构成。
通过单片机的I/O口控制超声波发射电路发出40KHz的超声波,反射波经由超声波检测接收电路、放大电路送入单片机外部中断端,通过计算超声波的发射和返回的时间,确定超声波发生器和反射物体之间的距离,完成测距。
该系统可实现4米内测距,盲区20厘米。
关键词:超声波;测距;单片机AbstractWith the development of society, the demand on the measurement of distance or length is increasing. It is applied widely by ultrasonic to measure distance,such as cars reversing radar,range finder and level measurement and so on.Because of the strong point of ultrasonic, low energy consumption,long distance transporting in media, thus it is practical and significant to measure distance by ultrasonic.In this paper ,it introduces a system to measure distance by ultrasonic,which is based on the STC12C2052.The theory is based on the principles of reflection of ultrasonic spreading in the air. The system uses ultrasonic sensors as a detector, and applies MCU and the time difference of ultrosonic spreading in the air to measure the distance. The system consists of the main controller module, ultrasonic transmitter module, ultrasonic receiver module and display module. The MCU I / O port controls ultrasonic transmitter to send 40 KHz ultrasonic, and the reflecting singal is received by the ultrasonic receiver circuit, and it is amplified,and finally,it starts the interruptor of the MCU.The MCU calculates the time of launch and return of ultrasonic to get the disctance between the ultrasonic generator and the reflective objects. The range of measurement is within four meters,with the blind spot of 20 cm。
超声医学论文简介超声医学是一门利用超声波在医学领域进行诊断和治疗的技术。
本文将探讨超声医学在不同领域的应用,包括妇产科、心脏病学和肿瘤学等。
超声医学的发展已经取得了显著的进展,对于疾病的早期诊断和治疗起到了重要的作用。
超声医学在妇产科中的应用超声医学在妇产科中的应用广泛且重要。
首先,超声医学可以用于孕妇的胎儿检查,包括胎儿的发育情况、胎盘位置和羊水量等的评估。
此外,超声医学还可以用于筛查和诊断妇科疾病,如子宫肌瘤、卵巢肿瘤和子宫内膜异位症等。
超声医学在妇产科中的应用极大地改善了对妇女健康的关注和疾病的诊断,提高了妇科疾病的治疗效果。
超声医学在心脏病学中的应用超声医学在心脏病学中的应用也十分重要。
通过超声波的显像,医生可以观察心脏的结构和功能,包括心脏的尺寸、壁运动和瓣膜功能等。
超声医学还可以帮助医生判断心脏病的类型和程度,指导心脏病的治疗方案。
此外,超声医学还可以用于沿用药物治疗后的随访,评估治疗效果和病情稳定性。
超声医学在心脏病学中的应用为患者的诊断和治疗提供了全面的解决方案。
超声医学在肿瘤学中的应用超声医学在肿瘤学中的应用给肿瘤的早期筛查和诊断提供了重要的手段。
通过超声医学的技术,医生可以观察到肿瘤的形态特征和血流情况,判断肿瘤的性质和恶性程度。
此外,超声医学还可以用于肿瘤的定位和引导肿瘤治疗,如经皮穿刺抽吸术和热消融术等。
在肿瘤的治疗过程中,超声医学还可以用于评估治疗效果和监测病情的变化。
超声医学在肿瘤学中的应用使得肿瘤的诊断和治疗更加精准和有效。
总结超声医学作为一种非侵入性、无辐射的诊断技术,在医学领域中有着广泛的应用。
本文介绍了超声医学在妇产科、心脏病学和肿瘤学中的应用。
超声医学不仅可以用于早期诊断和治疗的指导,还可以用于治疗后的随访和病情监测。
随着技术的不断发展,超声医学将继续在医学领域中发挥重要的作用,为患者的健康提供更好的保障。
以上就是超声医学论文的内容,希望对读者有所帮助。
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1 绪论1.1 超声波技术的广泛应用超声的研究和发展,与媒质中超声的产生和接收的研究密切相关。
1883年Galton 首次制成超声气哨,其原理是将压缩气体经过狭缝喷嘴形成气流,吹动圆形刀口振动形成共振腔,从而产生超声。
此后又出现了各种形式的汽笛和液哨等机械型超声换能器。
由于这类换能器成本低,所以经过不断改进,至今仍广泛地用于超声处理技术中。
20世纪初,电子学的发展使人们能利用某些材料的压电效应和磁致伸缩效应制成各种机电换能器。
1917年,法国物理学家Paul Langevin用天然压电石英制成了夹心式超声换能器,并成功地应用于水下探测潜艇。
随着军事和国民经济各部门中超声应用的不断发展,又出现更大超声功率的磁致伸缩换能器,以及各种不同用途的电动型、电磁力型、静电型等多种超声换能器。
材料科学的发展,使得应用广泛的压电换能器也由天然压电晶体发展到机电耦合系数高、价格低廉、性能良好的压电瓷、人工压电单晶、压电半导体以及塑料压电薄膜(PVDF)[1]等。
产生和检测超声波的频率,也由几十千赫提高到上千兆赫。
产生和接收的波型也由单纯的纵波扩大为横波、扭转波、弯曲波、表面波等。
如频率为几十兆赫到上千兆赫的微型表面波都己成功地用于雷达、电子通信和成像技术等方面。
利用超声波作为定位技术是蝙蝠等一些无目视能力的生物作为防御及捕捉猎物生存的手段,也就是由生物体发射不被人们听到的超声波(20kHz以上的机械波),借助空气媒质传播由被待捕捉的猎物或障碍物反射回来的时间间隔长短与被反射的超声波的强弱判断猎物性质或障碍位置的方法。
由于超声波的速度相对于光速要小的多,其传播时间就比较容易检测,并且易于定向发射,方向性好,强度好控制,因而人类采用仿真技能利用超声波测距。
超声波测距是一种利用声波特性、电子计数、光电开关相结合来实现非接触式距离测量的方法。
它在很多距离探测应用中有很重要的用途,包括非损害测量、过程检测、机器人检测和定位、以及流体液面高度测量[2]等。
关于超声波驱虫器实验论文一:【论文摘要】在日常生活中,尤其是夏季,人们总会遭遇蚊虫叮咬,主要是蚊子,由此产生了各式各样的驱虫设备,其中超声波驱蚊器不但环保节能而且对人体无害。
根据生物学基本原理,设计了此电子变频线路,模拟各种雄蚊翅膀抖动的声波(雄蚊所发21-23KHZ超声波),吸血的雌蚊听到上述声波,便会立即逃走,从而达到驱除蚊虫的目的。
此电子驱虫器电路,主要由NE555和CD4017构成时钟振荡器、计数器和多谐振荡器,由扬声器和三极管构成发生设备,从而可以产生频率范围为23~64KHz的超声波(分为10个频段),能有效驱除蚊子、蟑螂、苍蝇、跳蚤、老鼠等害虫。
【关键词】电子变频线路模拟声波驱除蚊虫。
二:【工作原理】随着科学技术的发展超声波驱蚊器已成了人类不可缺少的小家电,它不但环保节能而且对人体无害。
经本小组实验期间查阅资料得知超声波驱蚊器有以下特点:超声波驱蚊器的工作方式可分为点频式(固定频率)、扫频式:(频率是变动的有变频式之称)和合成式:(把几种频率合成在一起有调频式之称)。
工作机理均为雄蚊式:(叮人的一般是怀孕期的雌蚊,听到雄蚊所发21-23KHZ超声波就会避开)蝙蝠式:(蚊子对天敌蝙蝠所发26-28KHZ超声波也异常恐惧)蜻蜓式:(蚊子对天敌蜻蜓所发出的5K-10KHZ的声波十分恐惧)噪音式等,电路如图所示∶该电路能发射超声波,其频率范围为23kHZ~64kHZ,NE555双时基电路中,第一个时基电路接成频率可调的(1~3Hz)无稳态多谐振荡器,第二个时基电路接成无稳态多谐振荡器,但它具有大约45kHz的固定振荡频率,23kHZ~64kHZ的频率范围,是通过C2(C2为第一个时基电路的定时电容器)两端电压耦合到(经T)第二个时基电路的控制电压端(11脚)来实现的,辐射超声波的元件是压电高音喇叭。
经科学研究发现昆虫对超声波有不同程度的恐惧,本小组采取超声波驱蚊器,超声波驱鼠器,超声波驱蟑器的核心技术,及昆虫害怕超声波这一特点,设计了此款超声波驱虫器。
目录摘要 (1)ABSTRACT: (2)引言 (3)1、超声波 (4)1.1超声波检测的原理 (4)1.2超声波检测的应用 (6)2.超声波探伤 (7)2.1超声波探伤仪工作原理 (7)2.2超声波探伤可靠性的实现 (7)2.3超声波探伤稳定性的实现 (8)2.4A VG线图的应用 (10)2.5超声波探伤仪的发展简史 (12)3. 空气耦合式超声波检测 (15)3.1空气耦合式超声波检测技术的主要困难 (15)3.2空气耦合式超声波检测技术的发展概况 (16)3.3存在的主要问题 (17)3.4展望 (17)结束语 (18)参考文献 (19)致谢 (20)摘要超声波检测闻良科(浙江海洋学院数理与信息学院浙江舟山316000)[摘要]:超声波检测是指用超声波来检测材料和工件,并以超声波检测仪作为显示方式的一种无损检测方法。
选用超声波作为检测的原因是因为超声波声束能集中在特定的方向上,在介质中沿直线传播,具有良好的指向性。
其次,超声波在介质中传播过程中,会发生衰减和散射,且在异种介质的界面上将产生反射、折射和波型转换。
利用这些特性,可以获得从缺陷界面反射回来的反射波,从而达到探测缺陷的目的。
超声波在固体中的传输损失很小,探测深度大,由于超声波在异质界面上会发生反射、折射等现象,尤其是不能通过气体固体界面。
如果金属中有气孔、裂纹、分层等缺陷(缺陷中有气体)或夹杂,超声波传播到金属与缺陷的界面处时,就会全部或部分反射。
反射回来的超声波被探头接收,通过仪器内部的电路处理,在仪器的荧光屏上就会显示出不同高度和有一定间距的波形。
可以根据波形的变化特征判断缺陷在工件重的深度、位置和形状。
本文主要介绍超声波探伤技术原理、方法及其性能,并介绍超声波探伤仪的发展。
了解一种超声波检测技术空气耦合式超声波检测技术,了解它发展存在的问题困难以及发展概况。
[关键词]:超声波;超生波检测;超声波检测设备;超声波检测技术UITRASONIC TESTINGWen Liangke(School of Mathematics, Physics &Information Science, Zhejiang Ocean UniversityZhou Shan,316000)Abstract:Ultrasonic testing is the use of ultrasound to detect materials and artifacts, and display of ultrasonic detector as a non-destructive testing methods. Use of ultrasonic testing because ultrasonic beam can be focused on a specific direction, in the medium travels in straight lines, has a good directivity. Secondly, the ultrasonic propagation in the medium, the attenuation and scattering will occur, and the interface in heterogeneous media will produce reflection, refraction and wave-type conversion. With these features, defects can be obtained from the reflected waves reflected back interface, so as to achieve the purpose of detecting defects. The transmission of ultrasound in solids loss is very small, detection depth, the ultrasound will occur in heterogeneous interface reflection, refraction and other phenomena, especially not by the gas solid interface. If the metal in pores, cracks, delimitations and other defects (defects in the gas), or mixed, ultrasonic wave to the metal and the interface defects, they will all or part of the reflection. The reflected ultrasound received by the probe, through the instrument internal circuit processing, the screen in the instrument will show a different height and a certain distance of the waveform. Waveform variation can determine the depth of defects in the work piece weight, position and shape.This paper introduces the principle of ultrasonic testing techniques, methods and properties, and describes the development of ultrasonic flaw detector. Understanding of an ultrasonic detection of air-coupled ultrasonic inspection technology, understand its difficult problems in the development and the development of profiles.Key words: Ultrasonic testing; Ultrasonic testing equipment; ultrasonic wave; ultrasonic inspection technique引言超声波检测是指用超声波来检测材料和工件,并以超声波检测仪作为显示方式的一种无损检测方法。
超声的应用及危害超声波的基本原理超声波的基本原理是其应用的基础,只有在了解其原理的基础上才能更好的应用超声波,促进超声波的发展,下面就对其原理作简要介绍。
超声波的简介科学家们将每秒钟振振动的次数称为声音的频振动,它的单位是赫兹。
我们人类耳朵能听到的声波频率为20~20000赫兹。
当声波的振动频率大于20000赫兹或小于20赫兹时,我们便听不见了。
因此,我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。
通常用于医学诊断的超声波频率为1~5兆赫兹。
超声和可闻声本质上是一致的,它们的共同点都是一种机械振动模式,通常以纵波的方式在弹性介质内会传播,是一种能量的传播形式,其不同点是超声波频率高,波长短,在一定距离内沿直线传播具有良好的束射性和方向性,目前腹部超声现象所用的频率范围在2∽5兆Hz之间,常用为3∽3.5兆Hz(每秒振动1次为1Hz,1兆Hz=10^6Hz,即每秒振动100万次,可闻波的频率在16-20,000HZ 之间)。
超声波是声波大家族中的一员。
总的来说与可闻波相比,超声波由于频率高、波长短,在传播过程中具有许多其特有的性质: 方向性好、能量大、穿透能力强、引起空化作用,也正是些特点,使得超声波在工业、农业、医学、军事等众多方面都有着及其广泛的应用。
超声的利用清洗的超声波应用原理是由超声波发生器发出的高频振荡信号,通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质,清洗溶剂中超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射,使液体流动而产生数以万计的微小气泡,存在于液体中的微小气泡(空化核)在声场的作用下振动,当声压达到一定值时,气泡迅速增长,然后突然闭合,在气泡闭合时产生冲击波,在其周围产生上千个大气压力,破坏不溶性污物而使它们分散于清洗液中,当团体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时,油被乳化,固体粒子即脱离,从而达到清洗件表面净化的目的。
医生所用的超声波扫描术可说是超声波最重要的应用。
医学超声波检查的工作原理与声纳有一定的相似性,即将超声波发射到人体内,当它在体内遇到界面时会发生反射及折射,并且在人体组织中可能被吸收而衰减。
超声波的应用
理学院光信息科学与技术1003班杨铮10272085
摘要:本文将从超声波清洗、超声波测距、超声波传感器这三个方面简要介绍超声波的应用。
关键词:超声波清洗;超声波测距;超声波传感器
超声波是频率高于20000赫兹的声波,因其频率下限大约等于人的听觉上限而得名,它方向性好,穿透能力强,在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。
本文将简要介绍超声波清洗、超声波测距、超声波传感器这三种超声波的典型应用。
一、超声波清洗
由超声波发生器发出的高频振荡信号,通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质——清洗溶剂中,超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射,使液体流动而产生数以万计的直径为5 0 ~5 0 0 u m 的微小气泡,这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长,而在正压区迅速闭合,在这种被称之为“空化”效应的过程中,气泡闭合可形成几百度的高温和超过1 0 0 0 个气压的瞬间高压,连续不断地产生瞬间高压就象一连串小“爆炸”不断地冲击物件表面,使物件的表面及缝隙中的污垢迅速剥落,从而达到物件表面净化的目的。
超声波清洗机是利用每秒钟高于1 7 ~3 0 K Hz 次频率振动声波,在专用清洗剂配成的溶液中,生产数以百万计的细小气泡,这些小气泡快速压缩与扩张过程中,不停地产生内爆作用,从而使被清洗物形成不规则形体或细缝中的污物被震离表面,达到清洗目的。
同其它清洗手段相比,超声波清洗具有清洗洁净度高、清洗速度快等特点,特别是对盲孔和各种几何状物体,具有其他清洗手段所无法达到的洗净效果。
二、超声波测距
超声波指向性强,能量消耗缓慢,在介质中传播的距离较远,因而超声波经常用于距离的测量。
超声波测距的基本原理是通过超声发射装置向障碍物体发射超声波,在发射时刻开始计时,超声波遇到障碍物体时反射回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。
这时根据超声波发出到接收所经历的时间即可计算出超声波测距装置距离障碍物体的距离,总的来说超声波测距与雷达测距的原理相似。
利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制,并且在测量精度方面能达到工业实用的要求,所以有很广泛的应用,一些车辆倒车防撞系统报警器常常利用超声波测距装置来测量倒车时车尾与障碍物之间的距离。
在很多其它场合,诸如工业自动控制,建筑工程测量和机器人视觉识别等方面也有应用。
和其他方法相比,如激光测距、微波测距等,由于声波在空气中传播速度远远小于光线和无线电波的传播速度,对于时间测量精度的要求远小于激光测距、微波测距等系统,因而超声波测距系统电路易实现、结构简单和造价低,且超声波在传播过程中不受烟雾、空气能见度等因素的影响,在各种场合均得到广泛应用。
三、超声波传感器
超声波传感器即是利用超声波检测技术,将感受的被测量转换成可用输出信号的传感器。
以超声波作为检测手段,必须产生超声波和接收超声波,习惯上也称超声波传感器为超声换能器或者超声探头。
超声探头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,因此每个探头的性能是不同的,探头的主要性能指标包括工作频率,工作温度和灵敏度。
超声波传感器最重要的一种应用就是医学当中的超声波诊断了,当超声波在人体组织中传播遇到两层声阻抗不同的介质界面时,在该界面就产生反射回声,每遇到一个反射面时,回声在示波器的屏幕上显示出来,医生可以通过屏幕上显示的图像清晰地观察患者体内的状况,发现病灶,进行诊断。
此外在工业生产当中,超声波也在金属无损探伤和厚度的测量等方面有所应用。
四、小结
通过上文的介绍相信读者对于超声波的几种典型应用已经有了初步的认识,同时对于超声波的物理特性有了更深的理解,在今后的学习中我们应该努力学习有关超声波的知识,争取为超声理论或者超声技术做出自己的贡献。
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