超声波体检仪原理

大家知道在工业生产装置的检测和控制中,了解所需的仪器仪表工作原理,对选取合适的测量调节仪表是非常有帮助的.在当前工矿企业的物位测量控制中,除了选用各种浮球液位计,压力变送器和差压变送器等等检测仪表外也常常选用超声波液位计那么它是如何工作的呢?一般来说我们把声波频率超过20kHz的声波称为超声波，超声波是机械波的一种，即是机械振动在弹性介质中的一种传播过程，它的特征是频率高、波长短、绕射现象小，另外方向性好，能够成为射线而定向传播。超声波在液体、固体中衰减很小，因而穿透能力强，尤其是在对光不透明的固体中，超声波可穿透几十米的长度，碰到杂质或界面就会有显著的反射，超声波物位计就是利用它的这一原理而工作的。在超声波检测技术中，不管那种超声波仪器，都必须把电能转换超声波发射出去，再接收回来变换成电信号，完成这项功能的装置就叫超声波换能器，也被称作为探头。将超声波换能器置于被测液体或物位上方，向下发射超声波，超声波穿过空气介质，在遇到水面或物体介面时被反射回来，然后被换能器所接收并转换为电信号，电子检测部分检测到这一信号后将其变成物位信号进行显示并输出标准信号,供其它仪表或控制装置使用.由超声波在介质中传播原理可知，若介质压力、温度、密度、湿度等条件一定，则超声波在该介质中传播速度是一个常数。因此，当测量出超声波由发射到遇到物面或液面反射被接收所需要的时间，则可换算出超声波通过的路程，从而间接地测量出物位或者液位数据。超声波液位计可采用二线制、三线制或四线制技术，二线制为：供电与信号输出共用;三线制为：供电回路和信号输出回路独立，当采用直流24v供电时，可使用一根3芯电缆线，供电负端和信号输出负端共用一根芯线；四线制为：当采用交流220v供电时，或者当采用直流24v供电，要求供电回路与信号输出回路完全隔离时，应使用一根4芯电缆线。直流或交流供电，具有4~20mADC，高低位开关量输出。 　　 量程范围：0-50米，多种形式可选，适合各种腐蚀性、化工类场合，精度高，远传信号输出，PLC系统监控。超声波物位计工作原理是由超声波换能器（探头）发出高频脉冲声波遇到被测物位(物料)表面被反射折回反射回波被换能器接收转换成电信号.声波的传播时间与声波的发出到物体表面的距离成正比.声波传输距离S与声速C和声传输时间T的关系可用公式表示:S=C×T/2. 　　探头部分发射出超声波，然后被液面反射，探头部分 　　再接收，探头到液(物)面的距离和超声波经过的时间成比例: 　　hb = ct2 即 　　距离 = 时间×声速/2 　　声速的温度补偿公式: 环境声速= 331.5 + 0.6×温度

超声波泄漏检测仪为超声波检出方式的泄漏检测仪, 可对空气、煤气、蒸气以及液体等的输送管道以及各种设备的泄漏进行检查。如果与附属的超声波发生器配合使用,还可对冰箱，密封容器，空调系统，轮胎，压缩机以及各种输液管道等的密封状态进行检查,是改善环境,节约能源的有力工具。 如果一个容器内或管道内充满气体,当其内部压强大于外部压强时,由于内外压差较大,一旦容器有漏孔,气体就会从漏孔冲出。当漏孔尺寸较小且雷诺数较高时,冲出气体就会形成湍流,湍流在漏孔附近会产生一定频率的声波,声波振动的频率与漏孔尺寸有关,漏孔较大时人耳可听到漏气声,漏孔很小且声波频率大于20kHz时,人耳就听不到了,但它们能在空气中传播,被称作空载超声波。超声波是高频短波信号,其强度随着传播距离的增加而迅速衰减。超声波具有指向性。利用这个这个特征，即可判断出正确的泄漏位置。 R-0501可工作于被动态与主动态。当对输气管道进行实时检查时，可单独使用它，利用它捕捉气体泄漏时所产生的微小的超声波信号，即可判断出正确的泄漏位置。这种工作方式被称为被动态。 　　超声检测仪将R-0501与T-0501(超声波信号发生器) 配合使用时，可对被检查物进行非实时检查，即由T-0501(超声波信号发生器) 发射一定频率的超声波信号，一旦发生泄漏，超声波将由漏孔漏出，用R-0501捕捉漏出的超声波信号，即可判断出正确的泄漏位置。这种工作方式被称为主动态。与被动态工作方式相比，主动态工作方式不适合于实时检查，但是具有更高的可靠性

众所周知，人们所听到的声音是频率20Hz~20000Hz的声波信号，高于20000Hz的声波称为超声波，声波的传递依照正弦曲线纵向传播，即一层强一层弱，依次传递，当弱的声波信号作用于液体中时，会对液体产生一定的负压，使液体内形成许许多多微小的气泡，而当强的声波信号作用于液体时，则会对液体产生一定的正压，因而，液体中形成的微小气泡被压碎。经研究证明：超声波作用于液体中时，液体中每个气泡的破裂会产生能最极大的冲击波，相当于瞬间产生的高温和高达上千个大气压，这种现象被称之为“空化效应”，超声波淸洗正是应用液体中气泡破裂所产生的冲击波来达到淸洗和冲刷工件内外表面的作用。 超声波可以分为三种，即次声波、声波、超声波。次声波的频率为20Hz以下，声波的频率为20Hz~20kHz，超声波的频率则为20kHz以上。其中次声波和超卢波一般人耳是听不到的。超卢波由于频率高、波长短，因而传播的方向性好、穿透能力强。超声波淸洗机原理主要是将换能器，将功率超声频源的声能，并且要转换成机械振动，通过淸洗槽壁使之将槽子中的淸洗液辐射到超声波。由于受到辐射的超声波，使之槽内液体中的微气泡能够在声波的作用下从而保持振动。 当声压或者声强受到压力到达一定程度时候，气泡就会迅速膨胀，然后又突然闭合。在这段过程中，气泡闭合的瞬间产生冲击波，使气泡周围产生1012Pa~1013Pa的压力，这种超声波气化所产生的巨大压力能破坏不溶性污物而使它们分化于溶液中。 超声波一方面破坏污物与淸洗件表面的吸附，另一方面能引起污物层的疲劳破坏而被剥离，气体型气泡的振动对固体表面进行擦洗，污层一旦有缝可钻，气泡立即“钻入”振动使污层脱落，由于空化作用，两种液体在界面迅速分散而乳化，当固体粒子被油污裹着而粘附在淸洗件表面时，油被乳化，固体粒子自行脱落，超声在淸洗液中传播时会产生正负交变的声压，形成射流，冲击清洗件，同时由于非线性效应会产生声流和微声流，而超声空化在固体和液体界面会产生高速的微射流，所有这些作用，能够破坏污物，除去或削弱边界污层，增加搅拌、扩散作用，加速可溶性污物的溶解，强化化学淸洗剂的淸洗作用。 由此可见，凡是液体能浸到且声场存在的地方都有淸洗作用，其特点适用于表面形状非常复杂的零件的淸洗。尤其是采用这一技术后，可减少化学溶剂的用量，从而大大降低环境污染。 超声波清洗机使用注意事项 1、超声波淸洗机电源及电热器电源必须有良好接地装置。 2、超声波清洗机严禁无清洗液开机，即清洗缸没有加一定数量的淸洗液，不得合超声波开关。 3、有加热设备的淸洗设备严禁无液时打开加热开关。 4、禁止用重物(铁件)撞击淸洗缸缸底，以免能童转换器晶片受损。 5、超声波发生器电源应单独使用一路220V/50Hz电源并配装2000W以上稳压器。 6、淸洗缸缸底要定期冲洗，不得有过多的杂物或污垢。 7、每次换新液时，待超声波起动后，方可洗件。