检测与传感第十章 (2).ppt

4.超声波探伤穿透法探伤穿透法探伤是根据超声波穿透工件后能量的变化情况来判断工件内部质量。反射法探伤反射法探伤是根据超声波在工件中反射情况的不同来探测工件内部是否有缺陷。第40页,共53页，星期六，2024年，5月（1）穿透法探伤优点：适用于自动探伤；可避免盲区，适宜探测薄板。缺点：探测灵敏度较低，不能发现小缺陷；根据能量的变化可判断有无缺陷，但不能定位；对两探头的相对位置要求较高。穿透法探伤原理第41页,共53页，星期六，2024年，5月（2）脉冲反射法脉冲反射法探伤原理第42页,共53页，星期六，2024年，5月反射法超声波探伤原理动画起始波缺陷反射波底波工件缺陷第43页,共53页，星期六，2024年，5月手推钢轨探伤车第44页,共53页，星期六，2024年，5月手推钢轨探伤车（续）第45页,共53页，星期六，2024年，5月高速钢轨探伤车超声波钢轨探伤车是联邦德国克劳特克莱默公司于1956年试制成功的。这种车辆利用超声波法进行钢轨伤损探测，能够探测钢轨的疲劳缺陷和焊接缺陷，有的还能检测擦伤、轨头压溃和波浪形磨耗。这种车辆装有自动记录设备，能把钢轨伤损信号、里程信号和线路特征信号记录在同一纸带或胶片上。根据记录可分析确定伤损的大小和在钢轨内的位置，也可确定伤损所在的线路里程。此外，根据连续二次的记录还可确定钢轨伤损的发展速度和发展规律。常用的检测行车速度：每小时30～50公里最佳灵敏度：直径3毫米的钻孔第46页,共53页，星期六，2024年，5月构件的超声探伤裂纹第47页,共53页，星期六，2024年，5月构件的超声探伤第48页,共53页，星期六，2024年，5月例题:已知超声波在钢中的传播速度为5900m/s，显示器的X轴为10?s/div(格)。现测得B波与T波的距离为6格，F波与T波的距离为2格。求：1）t?及tF；2）钢板的厚度?及缺陷与表面的距离xF。第49页,共53页，星期六，2024年，5月解：1)B波与T波的时间间隔为tδ=6×10?s=60?s；tF=2×10?s=20?s2)钢板的厚度?=?(C钢×tδ)=?(5900×60×10-6)=0.18m3)缺陷与表面的距离xF的计算与上述同理。xF=0.06m第50页,共53页，星期六，2024年，5月5.汽车倒车探测器（倒车雷达）选用封闭型的发射超声波传感器和接收超声波传感器安装在汽车尾部及侧角处，接入电路即可装配成一个汽车倒车尾部防撞探测器。第51页,共53页，星期六，2024年，5月超声波被聚焦后，具有较好的方向性，在遇到两种介质的分界面时，能产生明显的反射和折射现象，这一现象类似于光波。6.便携式超声波探鱼器第52页,共53页，星期六，2024年，5月胎儿的B超影像7.超声波在医学检查中的应用第53页,共53页，星期六，2024年，5月磁致伸缩波导丝，作为磁致伸缩传感器中的核心部件，其饱和磁化强度较高，力学性能好，具有应变值高、电（磁）-----机械波转换能力强的优点，能将微小的磁场向量变化转变为机械波，在液位测量中起着关键的作用。理论上，可对材料居里点100℃以下范围内的液体液位进行精确测量。（2）磁致伸缩式【注】主要用于液位的测量（磁致伸缩液位计）第8页,共53页，星期六，2024年，5月液位测量精度达0.1mm扭转波脉冲（机械波）工作时，传感器电路部分将在波导丝上激励出脉冲电流，该电流沿波导丝传播时会在波导丝的周围产生脉冲电流磁场。磁致伸缩液位计测杆外配有一浮子，此浮子可以沿测杆随液位的变化而上下移动，在浮子内部有一组永久磁环。当脉冲电流磁场与浮子磁环产生的磁场相遇时，浮子周围的磁场发生改变，从而使得由磁致伸缩材料做成的波导丝在浮子所在的位置产生一个扭转波脉冲，这个脉冲以固定的速度沿波导丝传回并由检出机构检出。通过测量脉冲电流与扭转波的时间差可以精确地确定浮子所在的位置，即液面的位置。第9页,共53页，星期六，2024年，5月应用领域主要有：工业现场液位测量与控制，油罐药罐液位测量，食品饮料液罐控制，大坝水位监控，饮用水和污水处理等。第10页,共53页，星期六，2024年，5月（3）单晶直探头单晶是指超声波的发射和接收均是利用同一块晶片虽然超声波的发射和接收利用同一块晶片，但时间上有先后之分，所以单晶直探头是处于分时工作状态，必须用电子开关来切换这两种不同