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等众多领域具有广泛的作用,它不但可以保证产品质量、保障安全,还可起
到节约能源、降低成本的作用。超声波与光波、电磁波、射线等检测相比,
其最大特点是穿透力强,几乎可以在任何物体中传播,了解被测物体内部情
况。超声检测设备还具有结构简单,成本低廉的优点,有利于工程实际使用。
近十几年来,由于微机技术、现代电子技术、信号处理技术以及超声波产生
和接收新技术的发展,突破了常规超声检测的限制,进一步开拓了其适用范
围。
超声波由于其指向性强、能量消耗缓慢、传播距离较远等优点,而经常
用于距离的测量,如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。超声
波测距主要应用于倒车雷达、建筑施工工地以及一些工业现场,例如液位、
井深、管道长度等场合。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、
易于做到实时控制,并且在测量精度方面能达到工业实用的要求,因此在测
控系统的研制上得到了广泛应用。
超声 传感器 是一种 将其他 形式的 能转变 为所需 频率的 超声能 或是把 超
声能转变为同频率的其他形式的能的器件。目前常用的超声传感器有两大类,
即电声型与流体动力型。电声型主要有:1 压电传感器;2 磁致伸缩传感器;
3 静电传感器。流体动力型中包括有气体与液体两种类型的哨笛。由于工作
频率与应用目的不同,超声传感器的结构形式是多种多样的,并且名称也有
不同,例如在超声检测和诊断中习惯上都把超声传感器称作探头,而工业中
采用的流体动力型传感器称为“哨”或“笛”。
压电传感器属于超声传感器中电声型的一种。探头由压电晶片、楔块、
接头等组成,是超声检测中最常用的实现电能和声能相互转换的一种传感器
件,是超声波检测装置的重要组成部分。压电材料分为晶体和压电陶瓷两类。
属于晶体的如石英,铌酸锂等,属于压电陶瓷的有锆钛酸铅,钛酸钡等。其
具有下列的特性:把这种材料置于电场之中,它就产生一定的应变;相反,
对这种材料施以外力,则由于产生了应变就会在其内部产生一定方向的电场。
所以,只要对这种材料加以交变电场,它就会产生交变的应变,从而产生超
声振动。因此,用这种材料可以制成超声传感器。
传感器的主要组成部分是压电晶片。当压电晶片受发射电脉冲激励后
产生振动,即可发射声脉冲,是逆压电效应。当超声波作用于晶片时,晶片
受迫振动引起的形变可转换成相应的电信号,是正压电效应。前者用于超声