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            超聲波測量位置利用其特性

            時間:2022-04-02
            超聲物位計的測量原理。
            我們通常稱聲波頻率超過20kHz的聲波為超聲波。超聲波是一種機械波,即機械振動在彈性介質中的傳播過程。其特點是頻率高、波長短、繞射現象小、方向性好,可成為射線和定向傳播。超聲波在液體和固體中的衰減很小,因此具有很強的穿透能力。特別是在對光不透明的固體中,超聲波可以穿透幾十米的長度。當遇到雜質或界面時,會有明顯的反射。超聲波測量位置利用其特性。
            在超聲波檢測技術中,無論是哪種超聲波儀器,都必須發射電能轉換超聲波,然后將其接收并轉換為電信號。完成此功能的裝置稱為超聲波傳感器,也稱為探頭。如圖所示,將超聲波傳感器置于測量液體上方,向下發射超聲波。超聲波通過空氣介質反射,并被傳感器接收并轉換為電信號。電子檢測部分檢測到該信號后,將其轉換為液位信號進行顯示和輸出。
            根據介質中超聲波的傳播原理,如果介質壓力、溫度、密度、濕度等條件一定,則介質中超聲波的傳播速度為常數。因此,當測量超聲波從發射到接收液位反射所需的時間時,可以轉換超聲波的距離,即獲得液位數據。
            超聲波液位計由換能器(探頭)發出高頻超聲波脈沖,遇到被測介質表面,超聲波發生反射,反射波被同一換能器接受,轉換成電信號。超聲波脈沖以聲速傳播,從發射到接收超聲波脈沖所需時間間隔與換能器到被測介質表面的距離成正比。
            (一)超聲波聲束能集中在特定的方向上,在介質中沿直線傳播,具有良好的指向性。超聲波在介質中傳播過程中,會發生衰減和散射。超聲波在異種介質的接口上將產生反射、折射和波型轉換。
            反射回來的能量的大小與交界面兩邊介質聲阻抗的差異和交界面的取向、大小有關。脈沖反射式超聲波探傷儀就是根據這個原理設計的。

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