项目14超声波遥控电灯开关设计与调试PPT.pptVIP

项目14超声波遥控电灯开关的设计与调试;项目14超声波遥控电灯开关的设计与调试;知识和能力目标； 掌握超声波的概念和基本特性。 了解超声波探头产生、接收超声波原理。 掌握超声波探头结构及使用方法，了解超声波探头耦合剂的作用。 熟练应用超声波探头对相应物理量进行检测。 ;知识准备一、认识超声波及其物理性质;由于声源在介质中施力方向与波在介质中传播方向的不同，超声波的传播波型也不同，通常有以下三种类型： （1）纵波—质点振动方向与波的传播方向一致的波； （2）横波—质点振动方向垂直于传播方向的波； （3）表面波—质点的振动介于横波与纵波之间，沿着表面传播的波 2．声速、波长与指向性 （1）声速;4. 超声波的衰减 超声波在介质中传播时，随着传播距离的增加，能量逐渐衰减，其衰减的程度与超声波的扩散、散射及吸收等因素有关。其声压和声强的衰减规律如下。 Px = P0 e -?x （9-5） Ix = I0 e -2?x （9-6） 式中，Px 、Ix——距声源x处超声波的声压和声强； P0 、I0——x = 0处超声波的声压和声强； ?——衰减系数； x——声波与声源间的距离。;二、超声波探头及耦合技术;1．超声波发生器原理 电致伸缩效应：在压电材料切片上施加交变电压，使它产生电致伸缩振动，而产生超声波，如图14-4所示。外加交变电压频率等于晶片的固有频率时，产生共振，这时产生的超声波最强。——共振压电效应换能器可以产生几十千赫兹到几十兆赫兹的高频超声波。;2．超声波接收器原理 压电式超声波接收器是利用正压电效应进行工作的，如图14-5所示。它的结构和超声波发生器基本相同，有时就用同一个换能器兼做发生器和接收器两种用途。;（二）超声波探头 由于其结构不同，超声波探头又分为直探头、斜探头、双探头、表面波探头、聚焦探头、冲水探头、水浸探头、空气传导探头以及其他专用探头等，如图14-6所示。 ;1．单晶直探头 2．双晶直探头 3．斜探头 4．聚焦探头 6．空气传导型探头 5．箔式探头;（三） 超声波探头耦合剂;项目实施三、超声波遥控电灯开关的设计与调试;4. 超声波遥控电灯开关工作原理 图14-8为发射电路。电路采用分立器件构成，VT1和VT2以及R1~ R4、C1、C2构成自激多谐振荡器，超声发射器件B被联接在VT1和VT2的集电极回路中，以推挽形式工作，回路时间常由R1、C1和R4、C2确定。超声发射器件B的共振频率使多谐振荡电路触发。因此，本电路可工作在最佳频率上。;;5. 制作与调试 (1)两接线脚焊接时间不宜过长，以免器件内之焊点溶化脱焊及造成底座与接线脚之间松动。 (2)不宜与腐蚀性物质接触。 (3)这种遥控开关，电路简单，且免调试。;项目拓展四、超声波传感器的应用;2. 超声波物位传感器;3．超声波流量传感器;4. 超声波探伤;5．汽车倒车探测器;6. 超声波清洗 (1) 超声波的空化效应 超声波振动在液体中传播的音波压强达到一个大气压时，其功率密度为0.35w/cm2，这时超声波的音波压强峰值就可达到真空或负压，但实际上无负压存在，因此在液体中产生一个很大的力，将液体分子拉裂成空洞一空化核。此空洞非常接近真空，它在超声波压强反向达到最大时破裂，由于破裂而产生的强烈冲击将物体表面的污物撞击下来。这种由无数细小的空化气泡破裂而产生的冲击波现象称为“空化”现象。 (2) 超声波清洗机 超波清洗机主要由超声波清洗槽和超声波发生器两部分构成。超声波清洗槽用坚固弹性好、耐腐蚀的优质不锈钢制成，底部安装有超声波换能器振子；超声波发生器产生高频高压，通过电缆联结线传导给换能器，换能器与振动板一起产生高频共振，从而使清洗槽中的溶剂受超声波作用对污垢进行洗净。;;7 超声波焊接 超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。;8. 超声波成像 目前医学超声诊断仪有以下几种： （1）A型超声诊断仪 （2）M型超声诊断仪 (3)B型超声诊断仪 (4)D型超声诊断仪 (5)彩色多普勒血流显像仪 彩色多普勒血流显像简称彩超，包括二维切面显像和彩色显像两部分。 ;图14-17彩色多普勒血流显像仪;项目小结;3.超声波探头又分为直探头、斜探头、双探头、表面波探头、聚焦探头、冲水探头、水浸探头、空气传导探头以及其他专用探头等。 4.为使超声波能顺利地入射到被测介质中，在工业中，经常使用一种称为耦合剂的液体物质，使之充满在接触层中，起到传递超声波的作用。 ;