超声波传感器应用与无损探伤

"空气超声探头-自动检测技术及应用（第2版）课件 （第七章 超声波传感器）" 超声波传感器是一种能够发射和接收超声波的设备，广泛应用于各种检测技术和无损探伤中。本章主要介绍了超声波的物理基础、超声波换能器的结构与工作原理、耦合技术以及超声波在实际应用中的各种场景。 超声波物理基础中，讲解了声波的分类，包括次声波、可闻声波和超声波。超声波因其高频特性，具有良好的指向性和能量集中性。例如，1MHz的超声波能量远高于同振幅的1000Hz可闻声波。超声波能穿透厚实的物体，并在遇到不同介质的交界面产生反射和折射，这在检测技术中极为重要。 超声波换能器通常由压电晶片、锥形共振盘、金属丝网罩等部件构成，它们能够将电信号转化为机械振动，即超声波，反之也能将接收到的超声波转化为电信号。其中，阻抗匹配器确保了换能器与外部电路的良好连接。超声波的发射和接收通过这些组件实现。 耦合技术是确保超声波有效传递的关键，它涉及到传感器与被测物体之间的接触媒介。合适的耦合剂能减少能量损失，提高检测精度。 在超声波传感器的应用部分，提到了超声波在无损探伤中的作用。无损探伤是一种非破坏性的检测方法，可以检测材料内部的缺陷，如裂纹、气孔等。此外，超声波还被用于医学检查，如B超成像，以及工业领域如半导体清洗、塑料焊接等。超声波清洗利用“空化作用”产生的冲击波，能够有效地清除物体表面的污渍，因此在精密制造中有着广泛的应用。 超声波传感器通过其特有的物理特性和技术优势，在多个领域发挥着重要作用，不仅在检测和无损探伤中不可或缺，还在日常生活和工业生产中带来诸多便利。超声波技术的发展和应用持续推动科技进步，为各行各业提供了新的解决方案。