7.1超声波传感器（课件）《传感器检测技术》同步教学（机械工业出版社）

2024/1/7 1 7.1超声波传感器 主要学习超声波的物理特性，着重了解超声波在检测技术中的一些应用，也涉及无损探伤的设备及方法。 2024/1/7 2 目 录 概述 一、超声波物理基础 二、超声波换能器及耦合技术 三、超声波传感器的应用 2024/1/7 3 概述： 声波的分类1.次声波 　 次声波是频率低于20Hz的声波，人耳听不到，但可与人体器官发生共振，7~8Hz的次声波会引起人的恐怖感，动作不协调，甚至导致心脏停止跳动。 2024/1/7 4 2.可听声波(20HZ-20KHZ) 　 美妙的音乐可使人陶醉。 2024/1/7 5 3.超声波>20KHZ 　 蝙蝠能发出和听见超声波。 2024/1/7 6 蝙蝠依靠超声波捕食 2024/1/7 7 超声波与可听声波不同，它可以被聚焦，具有能量集中的特点。 　超声波雾化器 　超声波加湿器 2024/1/7 8 压电陶瓷或磁致伸缩材料在高电压窄脉冲作用下，可得到较大功率的超声波，可以被聚焦，能用于集成电路及塑料的焊接。 　超声波塑料焊接机 2024/1/7 9 超声波金丝焊接机 2024/1/7 10 超声波被聚焦后，具有较好的方向性，在遇到两种介质的分界面时，能产生明显的反射和折射现象，这一现象类似于光波。 便携式超声波探鱼器 2024/1/7 11 工作原理： 传感器探头发射超声波信号，遇到水底或鱼群会反射回信号，然后检测反射信号，处理数据，得出水底深度、鱼所在水层。 2024/1/7 12 岸钓中的横扫描 2024/1/7 13 探鱼器在冰钓中的使用 2024/1/7 14 探鱼器在船钓中的使用 2024/1/7 15 2024/1/7 16 超声波在医学检查中的应用 胎儿的 B超影像 2024/1/7 17 三维B超医学影像工作站 三维超声医学影像工作站 是由三维超声图像处理软件、计算机、高速图像采集卡、彩色打印机等组成，在普通B超扫描成像的基础上，形成三维影像并可进行影像存储、回放及形成诊断报告等功能的装置。 三维超声成像能单独显示感兴趣结构的立体形态和内部结构，它可使医师获得更多的组织信息，以作出更全面、更准确的分析。具有很高的临床和研究价值。 三维超声工作站能打印精美的三维图像报告，特别是胎儿的图像，是孩子的第一张照片，有极高的纪念意义，可以是医院经济效益创收的一种手段。 2024/1/7 18 三维超声医学影像工作站特点： 1.只需一根视频线进行连接，不影响原有B超的任何功能。 2. 三维成像速度快，三维影像扫描时间为4～5秒，成像时间小于1秒。 3. 图像清晰，能清晰显示胎儿的体态、五官、脸形、四肢等，便于诊断胎儿畸形。 4.可在三维图像中提取任一剖面、方位、角度进行分析。 5.可方便地去除多余组织图像，突出感兴趣区。 6.可对图像进行放大、缩小、图片反转、角度变换等处。 7. 图像有多达4种颜色变换以供选择。 8.超声专业术语数据库，方便行成诊断报告。 9.可进行资料存档，供您随时调用、分析。 10. 图文一体化的报告。 2024/1/7 19 2024/1/7 20 超声波用于高效清洗 当弱的声波信号作用于液体中时，会对液体产生一定的负压，即液体体积增加，液体中分子空隙加大，形成许多微小的气泡； 而当强的声波信号作用于液体时，则会对液体产生一定的正压，即液体体积被压缩减小，液体中形成的微小气泡被压碎。 经研究证明：超声波作用于液体中时，液体中每个气泡的破裂会产生能量极大的冲击波，相当于瞬间产生几百度的高温和高达上千个大气压的压力，这种现象被称之为“空化作用”。 超声波清洗正是利用液体中气泡破裂所产生的冲击波来达到清洗和冲刷工件内外表面的作用。 超声清洗多用于半导体、机械、玻璃、医疗仪器等行业。 2024/1/7 21 超声波清洗原理及清洗器 超声换能器 气泡 波浪 清洗物 2024/1/7 22 一、超声波物理基础 频率高于20kHz的机械振动波称为超声波。 它的指向性很好，能量集中，因此穿透本领大，能穿透几米厚的钢板，而能量损失不大。在遇到两种介质的分界面（例如钢板与空气的交界面）时，能产生明显的反射和折射现象。 超声波的频率越高，其声场指向性就愈好。 2024/1/7 23 超声波的波型分类 超声波的传播波型主要可分为纵波、横波、表面波等几种。 横波是指震动方向与传播方向相垂直的波 横波是质点振动方向与传播方向垂直的机械波。可以这样理解，如果我们手拿平铺在地上的绳子的一端，并上下抖动(振动)绳子，这