超声波传感器的应用过程

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手持式超声波测厚仪
2020/4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ8
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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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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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超声波测量液位和物位
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喇叭形
超声发生
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器
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
为 v，从人体反射回接收器的超声波将由于多
2普020/4勒/8 效应，而发生频率偏移f。
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休息一下
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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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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。
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超声波液位计原理
1—液面 2—直管 3—空气超声
2020/4/8 探头 4—反射小板 5—电子开关
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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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
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超声波传感器应用举例（续）
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叠放高度测量 4
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
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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 8
超声波传感器应用举例（续）
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平整度测量 9
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
率差 f与被测流速v成正比F。1
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
声再脉除冲以在2，被就测1得件c到t中厚所度经历：的7 -来5回距离，
2
2020/4/8t，可得到流体的平均速度及流量。
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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 。 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
F1发射的超声波先到达 T1
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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