超声波传感器：双晶直探头与无损检测技术详解

第七章《超声波传感器》深入探讨了超声波在自动检测技术中的关键应用，特别是各种双晶直探头的特性。这部分内容主要分为四个部分： 1. 超声波物理基础：首先介绍了声波的分类，包括次声波（频率低于20赫兹）、可闻声波（20Hz~20kHz）和超声波（频率超过20kHz）。超声波因其频率高，拥有显著的特点如指向性强、能量集中，能够在较厚的材料中传播并保持大部分能量。举例说明了超声波在生活中的应用，如超声波雾化器、加湿器以及在医学上的B超检查。 2. 超声波换能器及耦合技术：这部分详细讲解了超声波传感器的核心组件——换能器，包括压电陶瓷和磁致伸缩材料如何通过高电压脉冲转化为超声波，并强调了聚焦能力在焊接和清洗等工业应用中的重要性。耦合技术则是确保声波能有效地传输到被检测对象的关键，它涉及介质的选择和接触面的处理。 3. 超声波传感器的应用：本节重点讨论了超声波在无损探伤中的原理和方法，如在金属检测中的应用，双晶直探头因其特定的焦距范围（5~40mm）和频率范围（2.5~5MHz）适合检测钢中的折射角（45°~70°）。此外，还提及了超声波在探测海洋生物（如鱼类）和精密清洗中的实际操作。 4. 无损探伤：这部分深入阐述了超声波探伤技术在工业生产中的应用，如检测设备内部缺陷，其原理是利用超声波的反射和折射特性来获取材料内部的信息，无需破坏物体表面，对于维护设备安全至关重要。 第七章内容涵盖了超声波的基本概念、技术实现及其在现代工业检测和医疗领域的广泛应用，强调了双晶直探头作为超声波传感器在特定工作环境中的性能优势。通过学习这一章节，读者能够掌握超声波传感器的工作原理和实际操作技巧，为相关领域的实践提供理论支持。