超声波检测设备及原理

3）发射电路：见图4-4 ，发射电路利用闸流管或晶闸管的开关特性，产生几百伏至上千伏的电脉冲。电脉冲加于发射探头，激励压电晶片振动，使之发射超声波，可控硅发射电路的典型电路如图所示。

图4-4 发射电路图

发射电路中的电阻R0 称为阻尼电阻，用发射强度旋钮可改变R0的阻值。阻值大发

射强度高，阻值小发射强度低，因R0 与探头并联，改变R0 同时也改变了探头电阻尼大小，即影响探头的分辨力。

4）接收电路：见图4-5 ，接收电路由衰减器、射频放大器、检波器和视频放大器等组成。它将来自探头的电信号进行放大、检波，最后加至示波管的垂直偏转板上，井在荧光屏上显示。由于接收的电信号非常微弱，通常只有数百微伏到数伏，而示波管全调制所需电压要几百伏，所以接收电路必须具有约105的放大能力。

接收电路的性能对探伤仪性能影响极大，它直接影响到探伤仪的垂直线性、动态范围、探伤灵敏度、分辨力等重要技术指标。

接收电路的方框图及其波形如图所示。

由大小不等的缺陷所产生的回波信号电压大约有几百微伏到几伏，为了使变化范围如此大的缺陷回波在放大器内得到正常的放大，并能在示波管荧光屏的有效观察范围内正常显示，可使用衰减器改变输入到某级放大器信号的电平。一般把放大器的电压放大倍数用分贝来表示：

图4-8 PXUT-350B+ 数字式超声波探伤仪面板图

如图4-7 和图4-8 可见模拟式探伤仪操作、读数通过诸多旋钮且无法保存其状态。数字式超探仪过通中文热健及数码旋钮，操作简易，轻松读数无需人为计算，且能存储各种数据，更轻巧的体积和超长工作时间使探伤工作更为轻松。

四、数字式超声波探伤仪的功能特点

1）读数更准确、直观计算机自动读数精度高，结合探伤参数计算出最终结果，简单，直观，快速，准确。自动报警定量合理。

对超声检测信号波幅具有以下几种读数方式：

波高百分数+当前增益分贝数；波高分贝数+当前增益分贝数；波高相对闸门高度分贝数；波高相对距离波幅曲线分贝数；缺陷尺寸当量（相当于标准缺陷类型的尺寸）数；

对超声检测信号定位读数具有以下几种读数方式：相对超声波发射脉冲的延时；相对工件表面超声波入射点的超声波传输延时；相对工件表面超声波入射点的反射点埋藏深度；相对工件表面超声波入射点的超声波传输声程距离；相对工件表面超声波入射点的沿表面投

XZ 平面相垂直的

y 1

，y 2、 y 3轴（如图 4-9 所示）。

为了微观定性的说明石英的压电效应，可以把石英晶胞原子排列的等效电性看成是如图

4-10 所示的样子。

图 4-10 石英晶胞原子排列的等效电性示意图在正常情况下，各原子的

电荷相互平衡，整个晶胞呈中性，如图

4-10（ a ）。当在

方向施加压力，由于原子的位置的变更，电平衡遭到破坏，于是在表面 A 呈现负电荷，表面

B 呈现正电荷，如图 4-10 （ b ）。当在 x 1 方向施加拉力或在垂直于 x 1方向施加压力

时，表面 A 、 B 上出现电荷相反的情况，如图 4-10 （c ）。这就形成所谓的正压电效应。反之，当石英受到外界电场作用，则电场不仅使离子本身极化，而且使晶胞中的离子产生相对位移，这个位移使得晶胞内部产生内应力，最后引起宏观形变。这就是所谓逆压电效应。

实际使用的石英元件都是从石英晶体中按一定方向和切割方式截取的。由于石英晶体是各向异性的，即一块石英晶体在不同方位上表现出来的物理性能，如电学、光学、力学性能各不相同，其压电效应的强弱和性质同样与结晶轴向有关，在有的方向上甚至没有压电效应。因此不同的切割方式就可以获得适应不同用途的石英元件，例如有的切

此外还有三个垂直于相对棱边，且与

图 4-9 石英晶体

割方式可以获得极小的频率，温度系数，可制成稳定度极高在电子技术中广泛应用的稳频晶片，有的切割方式特别适宜制作各种不同性能的机械滤波器，近年来发展的LC 切割方式可以在很宽的温度范围内线性良好的频率温度关系，可制做超声测温元件。作为超声探头的石英晶片主要采取X 切割和Y 切割二种方式。所谓X 切割如图4-11（a），就是指垂直于X1，X2、X3 轴中任一轴线切割下来的晶片，它具有纵向正压电效应及纵向逆压电效应，若晶片的边缘分别平行于Y 轴及Z 轴则称之为0°X 一切割，如图4-11

b）。

图4-11 石英晶片的X 切割

同样，Y 切割就是指垂直于Y1、Y2，Y3 轴中任一轴线切割下来的晶片，它具有横向正压电效应和横向逆压电效应。

纵向压电效应如图4-12 （a）所示，沿着X 轴方向在X 切割晶片上施加交变应力，则在垂直于X 轴平面产生交变电场。反之，如果在垂直于X 轴平面施加交变电压，则晶片沿X 轴方向将会产生与交变电压同频率的形变，形成机械振动。

图4-12 纵向、横向压电效应

横向压电效应如图4-12 （b）所示，当沿X 轴方向对Y 切割晶片施加交变应力时，在与Y 轴垂直的平面上将呈现交变电场。反之，如果在垂直Y 轴平面上施加交变电场时，沿X 轴方向将会产生同频率的形变。Y 切割的晶片在探伤中常用来制作表面探头。

2．压电陶瓷的压电效应

压电陶瓷是由许多小晶粒组成的多晶体。目前探伤中常用的压电陶瓷，其晶胞是钡钛矿型晶胞，如图4-13 （a）所示，所有的压电材料当温度升高到一定值后，压电效应会自行消失，物理学上称这温度为材料的居里点，以T C 表示。当压电陶瓷的温度在居

里点以上时，晶胞属于立方晶系，其正负电荷分配如图4-13 （b）所示。由于立方体对称性很高，钛离子即使偏离中心位置，但从各方面偏离中心位置的几率是相同的，所以由立方体晶胞组成的晶粒的平均.

图4-13 压电陶瓷的压电效应说明图

电荷为零，不出现电极化。若压电陶瓷的温度在居里点以下时，它的晶胞形状变长，立方晶胞变为四方晶胞，其电荷分布如图4-13（c）所示。此时，钛离子向长轴方向偏

离的几率就大，于是正负电荷中心不再重合，出现了电极化现象，这种电极化是自发形成的称为自极化。在居里点以下，立方晶胞的三个晶轴中的任何一个均可成为四方晶胞较长的晶轴，因而晶粒中各晶胞自极化的取向是杂乱的，其综合作用的结果不呈现极化，没有压电效应。若在一定温度下，以每毫米1，000～3，000 伏的强电场加在压电陶瓷的两端，使各晶胞极化方向沿外加电场方向重新排列，整个压电陶瓷晶胞的极化方向趋于一致，这种处理称为极化处理。若经极化处理后仍能保持其极化强度的性质称为铁电性，压电陶瓷具有铁电性，经极化处理后的压电陶瓷就能产生压电效应。

、压电方程和压电材料的有关常数

1．压电方程晶体材料的物理效应主要有

超声检测技术要求

超声检测技术要求 1.1 检测人员 1.1.1超声检测人员的一般要求应符合NB/T 47013.1的有关规定。 1.1.2超声检测人员应具有一定的金属材料、设备制造安装、焊接及热处理等方面的基本知识，应熟悉被检工件的材质、几何尺寸及透声性等，对检测中出现的问题能作出分析、判断和处理。 1.2 检测设备和器材 1.2.1仪器和探头产品合格证明超声检测仪器产品质量合格证至少应给出预热时间、低电压报警或低电压自动关机电压、发射脉冲重复频率、有效输出阻抗、发射脉冲电压、发射脉冲上升时间、发射脉冲宽度（采用方波脉冲作为发射脉冲的）以及接收电路频带等主要性能参数；探头应给出中心频率、带宽、电阻抗或静电容、相对脉冲回波灵敏度以及斜探头声束性能（包括探头前沿距

离（入射点）、K值（折射角β等）等）主要参数。 1.2.2检测仪器、探头和系统性能 1.2.2.1检测仪器采用A型脉冲反射式超声检测仪，其工作频率按-3dB测量应至少包括为0.5MHz～10MHz频率范围，超声仪器个性能的测试条件和指标要求应满足附录A的要求并提供证明文件，测试方法按GB/T 27661.1的规定。 1.2.2.2探头圆形晶片直径一般不应大于40mm，方形晶片任一边长一般不应大于40mm，其性能指标应符合附录B的要求并提供证明文件，测试方式按GB/T 27661.2的规定。 1.2.2.3仪器和探头的组合性能 1.2.2.3.1仪器和探头的组合性能包括水平线性、垂直线性、组合频率、灵敏度余量、盲区（仅限直探头）和远场分辨力。 1.2.2.3.2以下情况时应测定仪器和探头的组合性能： a) 新购置的超声检测仪器和（或）探头； b) 仪器和探头在维修或更改主要部件后；

超声波焊接原理和应用

超声波焊接原理：超声波焊接是熔接热塑性塑料制品的高科技技术，各种热塑性胶件均可使用超声波熔接处理，而不需加溶剂，粘接剂或其它辅助品。其优点是增加多倍生产率，降低成本，提高产品质量及安全生产。超声波塑胶焊接原理是由发生器产生20KHz(或15KHz)的高压、高频信号，通过换能系统，把信号转换为高频机械振动，加于塑料制品工件上，通过工件表面及在分子间的磨擦而使传递到接口的温度升高，当温度达到此工件本身的熔点时，使工件接口迅速熔化，继而填充于接口间的空隙，当震动停止，工件同时在一定的压力下冷却定形，便达成完美的焊接。新型的15KHz超声波塑胶焊接机，对焊接较软的PE、PP材料，以及直径超大，长度超长塑胶焊件，具有独特的效果，能满足各种产品的需要，能为用户生产效率以及产品档次贡献。超声波焊接工艺：一、超声波焊接：以超声波超高频率振动的焊头在适度压力下，使二块塑胶的结合面产生磨擦热而瞬间熔融接合，采用合适的工件和合理的接口设计，可达到水密及气密，并免除采用辅助品带来的不便，实现高效清洁的焊接焊接强度可与本体媲美。二、铆焊法：将超声波超高频率振动的焊头，压着塑胶品突出的梢头，使其瞬间发热融成为铆钉形状，使不同材质的材料机械铆合在一起。三、埋植：借着焊头之传导及适当压力，瞬间将金属零件(如螺母、螺杆等)挤入预留的塑胶孔内，固定在一定深度，完成后无论拉力、扭力均可媲美传统模具内成型之强度，可免除射出模受损及射出缓慢之缺点。

一、超声波塑料焊接的相容性和适应性：热塑性塑料，由于各种型号性质不同，造成有的容易进行超声波焊接，有的不易焊接；下表中黑方块的表示两种塑料的相容性好，容易进行超声波焊接；圆圈表示在某些情况下相容，焊接性能尚可；空格表示两种塑料相容性很差，不易焊接。注意：表中所列仅供参考,因为熟知的变化可导致结果略有差异.

射线检验操作规程汇总

射线检验操作规程 1.0目的制定本规程的目的就是指导射线检验人员正确的进行检验工作,规则中包括射线检测设备和器材及射线的技术参数选定、现场检验步骤、射线安全防护、暗室cv处理以及最终的底片评定等内容。 2.0 射线检验范围射线检验法适用于金属材料（如焊接件、铸、锻件）、非金属材料及组合件等内部质量的检验。本规程规定2-100mm母材厚度钢熔化对接接头焊缝的X射线和γ射线照相方法。 3.0 人员资格从事射线检验的人员应持有ABS、中国船检、DNV或其他机构颁发的射线检验二级资格有效证书。 4.0 管理职责 4.1 设备管理责任为了正确使用和充分发挥仪器的功能，顺利完成射线检验工作，设备应有专人管理负责，设备的进出有登记，领取设备，必须有管理人员签字，同时还要有安全员签字。设备在运输及现场运作过程中，应有工作主管负责。设备发生事故，应填写在运转记录中，分析事故发生的原因。 4.2 射线现场作业管理者职责

现场从事射线作业的人员，由主管负责统一指挥，其对安全、工作质量负责。 4.3 暗室的管理职责暗室操作人员应严格按自动洗片机操作规程操作，随时注意自动洗片机的运转情况，严格调试控制显、定影温度和烘干温度，检查显、定影的补充情况，以及辊子运转情况是否良好，发现异常应随时停机检查处理。手工冲片装置等应精心使用和保管显、定影的化学药品，按规定必须要有质量合格证明，应按规定的比例和顺序配制显、定影液。胶片不应大量存放暗室，应随用随领，以防变质。暗室红灯应调整适当的亮速，以防底片产生附加灰雾度。 4.4 评片职责具有II级及以上资格的检验人员才能评片，评片人应在了解射线照相操作人员所提供的实际操作情况及参考图纸和原始记录的基础上，进行底片评定，然后签发射线报告，评片人员应对评定的底片和报告负有责任。评片报告、档案资料应按年、月，按一定的编排顺序装订成册归入档案，由专人进行管理，一般底片和档案资料报告等技术文件存期为5年，压力容器方面的底片和技术文件资料为7年。 5.0 工艺规程 5.1 射线检验设备和器材 5.1.1 X射线机可选用X射线机表1所示

射线检测设备与器材

第二章射线检测设备与器材（一）X射线机一、X射线机的分类和发展 X射线按能量高低分为： ·普通X射线机――管电压≤500KV； ·高能X射线机――能量≥1Mev 1、普通X射线机的分类：（1）按结构分 ①携带式X射线机： a管电压≤300KV 电流≤5mA b结构简单，体积小、重量轻、适用高空和野外作业。 ②移动式X射线机： a管电压可达500KV 电流较大可达数十mA（通常有两个焦点，对应大、小两个管电流）b结构复杂，体积和重量大、适用固定或半固定使用（2）按使用性能分 ①定向X射线机： ·400左右圆锥角定向辐射、适用定向单张拍片。 ②周向X射线机：（平耙、锥耙） ·3600周向辐射、适用环焊缝周向曝光。管道爬行器。（3）按绝缘介质分 ·变压器油绝缘――主要在移动X射线机采用（一般用25号变压器油，2.5mm标准间隙测试，耐压50KV） ·SF6气绝缘――主要在携带式X射线机采用

（4）按频率分 ·工频（50－60Hz ）――对应油绝缘X 机 ·变频（300－800 Hz ）――对应气绝缘X 机 ·恒频（约200 Hz ）――对应气绝缘X 机 ·穿透能力：恒频＞变频＞工频（同管电压、管电流） 2、携带式X 射线机的技术进步（1）机头小型化、轻量化 ①用SF 6 SF 6的特点是： a)重量很轻 b)绝缘性能好：绝缘强度为变压器油3－5倍，压缩气体绝缘性能更好（机头内压力通常控制在0.34Mpa 3.5Kg/cm 2以上），可有效缩小电器设备体积，但放电会产生白色的有毒的低氟化物。 ②提高频率： a)减轻高压包铁心重量由 K-常数， E-感应电动势， f-频率， W-匝数， B-磁通量，S －铁芯面积 , b) 提高X 射线的输出强度单位时间内处于峰值电压的时间增多。 ③ 用金属陶瓷管，阳极接地，管子尾部可伸到机筒外 a)减小机头尺寸 1 f

超声波的原理与应用

新疆大学课程大作业题目：超声波的原理与应用姓名：xx xx 学院：电气工程学院专业：电气工程及其自动化班级：电气xx-x班完成日期：2012年11月27日

超声波的原理与应用概述：超声波是一种机械波。声的发生是由于发声体的机械振动，引起周围弹性介质中质点的振动由近及远的传播，这就是声波。人耳所能听闻的声波其频率在20～20000Hz之间，频率在20～20000Hz以外的声波不能引起声音的感觉。频率超过20000Hz的叫做超声波，频率低于20Hz的叫做次声波。超声波的频率可以高达911Hz，而次声波的频率可以低达9-8Hz。早在1830年，F·Savart曾用齿轮，第一次产生24000HZ的超声，1876年F·Galton用气哨产生30000Hz 的超声。1912年4月10日，泰坦尼克号触冰山沉没，引起科学界注意，希望可以探测到水下的冰山。直到第一次世界大战中，德国大量使用潜艇，击沉了协约国大量舰船，探测潜艇的任务又提到科学家的面前[1]。当时的科学家郎之万和他的朋友利用当时已出现的功率很大的放大器和石英压电晶体结合起来，能向水下发射几十千赫兹的超声波，成功的将超声波应用到实际中。现在，超声波测试把超声波作为一种信息载体，它已在海洋探测与开发、无损检测、医学诊断等领域发挥着不可取代的独特作用。例如：在海洋应用中，超声波可以用来探测鱼群和冰山，可以用于潜艇导航或传送信息、地形地貌测绘和地质勘探等。在检测中，利用超声波检测固体材料内部缺陷、材料尺寸测量、物理参数侧量等。在医学中，可以利用超声波进行人体内部器官的组织结构扫描和血流速度的测量等。超声波工作原理这次做机器人用到了超声波，才开始看它的工作原理，感觉还很简单，但是调试到最后，发现了很多问题，该碰到的都碰到了。赶紧写出来分享给大家。先把超声波的工作原理贴出来：

超声波热量表原理及应用

一、超声波热量表原理： 1、基本原理：热量表是将一对温度传感器分别安装在通过载热流体的上行管和下行管号，一对温度传感器给出表示温度高低的模拟信号，而积算仪采集来自流量热水所提供的热量与热水的进回水温差及热水流量成正比例关系。热水流量采用声波时差法原理进行测量，进回水温度则通过铂电阻温度计测量。热能表积算仪将热水流量和进回水温度进行数据运算处理，最后得出所消耗掉的热量，单位为 kWh 、 MWh、MJ 或 GJ。

2、计算方法： a 、焓差法（依据供回水温度、流量对水流时间进行积分来计算） Q =∫q m ×?h ×d τ=∫ρ×q v ×??×d ττ1 τ0τ1τ0 Q ：系统释放或吸收的热量； q m ：水的质量流量 q v ：水的体积流量 ?? ：供水和回水温度的水的焓值差 b 、热系数法（根据供回水温差、水的累积流量） Q =∫k ×?θ×dv v0 v1 K=ρ???θ V :水的体积 ?θ：供水和回水的温差 k ：热系数（具体密度及焓的取值参见GB/T 32224-2015附录A ）二、超声波热量表的选用 1、机械部分 a 、热量表外形尺寸选用：热量表公称口径；公称压力；热量表全长、热量表计算器长度、高度、计算器高度、表接螺纹、流量计表体材质等。保证热量表可以正确安装在设备无干涉、且后期检修方便。 b 、热量表技术数据选用：包含热量表的最小流量、最大流量、过载流量、热量表温度围、公称流量下的压力损失、最大温差、最小温差、测算精度、热量表防护等级等。 2、电气及软件部分热量表供电方式：一般为24V 和230V （具体参见说明书）。温度传感器类型、传感器导线长度（严禁自行加长、截短或更换导线）、热量表的通讯方式及通讯接口、流量计计量周期、用户M-Bus 抄表系统、

超声波电机的原理与应用

超声波电机的原理与应用周传运超声波电机(Ultrasonic Motor ,USM )是国外近20年发展起来的一种新型电机。事实上,在超声波电机问世之前,已有以压电效应驱动的电机,但其频率并不局限于超声波范围。早在1948年,威廉和布朗就申请了“压电马达”的美国专利;1964年,前苏联基辅理工学院设计了第一个压电旋转电机;1970～1972年,西门子公司和松下公司发明了压电步进电机,不过因无法达到较大的输出转矩而没能实际应用。1980年,日本的指田年生研制成超声波压电电动机(即现代意义上的超声波电动机),克服了传统压电电动机转换效率低和变位微小的缺陷,使压电电动机进入工业实用阶段。一、超声波电机的原理和结构超声波电机的原理　超声波电机利用压电材料的逆压电效应①产生超声波振动,把电能转换为弹性体的超声波振动,并把这种振动通过摩擦传动的方式驱使运动体回转或直线运动。磁极和绕组,它一般由振动体②和移动体③组成,为了减少振动体和移动体之间相对运动产生的磨损,通常在二者间加一层摩擦材料。当在振动体的压电陶瓷(PZT )上施加20KHz 以上超声波频率的交流电压时,赫的超声波振动,使振动体表面起驱动作用的质点形成一定运动轨迹的超声波频率的微观振动(振幅一般为数微米),如椭圆、李萨如轨迹等,该微观振动通过振动体和移动体之间的摩擦作用使移动体沿某一方向做连续宏观运动。因此,超声波电机是将弹性材料的微观形变通过共振放大和摩擦耦合转换成转子或滑块的宏观运动。根据这一思想,日、德等国近几年相继研发出多种超声波电机,如环形行波USM 、步进USM 、多自由度USM 等,且行波型USM 已有较成熟的设计。下面以行波型USM 的旋转说明其工作原理。行波型USM 要旋转,需具备两个条件:与转子相接触的定子表面质点须做椭圆运动,定子、转子之间的接触面须有摩擦力。图1中的弹性体为定子,其上部为转子,定子、转子间夹一层摩擦材料。摩擦材料一般粘接在转子表面上。利用电能激励压电陶瓷复合振子,使之产生超声振动,并在弹性体内产生行波。当电信号频率调整到与定子(弹性体)的机械共振频率一致时,定子的振动幅度最大,并形成行波。在行波的弯曲传播过程中,定子表面的质点就会形成椭圆振动轨迹。当无数个这样的粒子都以同相位振动时,就会在定子表面形成力矩,力矩方向与行波传播方向相反。该力矩依靠定子、转子间的摩擦力驱动转子运动。转子的运动速度由定子表面质点的振幅和频率决定,振幅大则速度快;另外,加大定子、转子间压力,增加其间的摩擦力,也会增大转子受到的力矩。图1　定子表面质点的椭圆运动轨迹环形行波型超声波电机的结构　图2为环形行波型USM 的结构示意图。主要部件为定子和转子。定子由弹性环、压电陶瓷环和粘接在其上的带有凸齿的弹性金属环组成,弹性环由不锈钢、硬铝或铜等金属制成。凸齿的作用是放大定子表面振动的振幅,使转子获得较大的输出能量。压电陶瓷环采用的是施加交变电压后能够产生机械谐振位移的“硬性”压电陶瓷材料,其质量好坏直接影响电机性能。粘接剂多用高温固化的环氧树脂胶。图2　环形行波型USM 的结构示意图转子由转动环和摩擦材料构成。转动环一般用不锈钢、硬铝或塑料等制成。摩擦材料必须牢固地粘接在转子的接触表面,从而增加定子、转子间的摩 ? 63?现代物理知识

超声波提取原理、特点与应用介绍

超声波提取原理、特点与应用介绍超声波指频率高于20KHz，人的听觉阈以外的声波。超声波提取在中药制剂质量检测中（药检系统）已广泛应用。《中华人民共和国药典》中，应用超声波处理的有232个品种，且呈日渐增多的趋势。近年来，超声波技术在中药制剂提取工艺中的应用越来越受到关注。超声波技术用于天然产物有效成分的提取是一种非常有效的方法和手段。作为中药制剂取工艺的一种新技术，超声波提取具有广阔的前景。超声波提取是利用超声波具有的机械效应，空化效应和热效应，通过增大介质分子的运动速度、增大介质的穿透力以提取生物有效成分。 1、提取原理（1）机械效应超声波在介质中的传播可以使介质质点在其传播空间内产生振动，从而强化介质的扩散、传播，这就是超声波的机械效应。超声波在传播过程中产生一种辐射压强，沿声波方向传播，对物料有很强的破坏作用，可使细胞组织变形，植物蛋白质变性；同时，它还可以给予介质和悬浮体以不同的加速度，且介质分子的运动速度远大于悬浮体分子的运动速度。从而在两者间产生摩擦，这种摩擦力可使生物分子解聚，使细胞壁上的有效成分更快地溶解于溶剂之中。（2）空化效应通常情况下，介质内部或多或少地溶解了一些微气泡，这些气泡在超声波的作用下产生振动，当声压达到一定值时，气泡由于定向扩散（rectieddiffvsion）而增大，形成共振腔，然后突然闭合，这就是超声波的空化效应。这种气泡在闭合时会在其周围产生几千个大气压的压力，形成微激波，它可造成植物细胞壁及整个生物体破裂，而且整个破裂过程在瞬间完成，有利于有效成分的溶出。（3）热效应和其它物理波一样，超声波在介质中的传播过程也是一个能量的传播和扩散过程，即超声波在介质的传播过程中，其声能不断被介质的质点吸收，介质将所吸收的能量全部或大部分转变成热能，从而导致介质本身和药材组织温度的升高，增大了药物有效成分的溶解速度。由于这种吸收声能引起的药物组织内部温度的升高是瞬间的，因此可以使被提取的成分的生物活性保持不变。此外，超声波还可以产生许多次级效应，如乳化、扩散、击碎、化学效应等，这些作用也促进了植物体中有效成分的溶解，促使药物有效成分进入介质，并于介质充分混合，加快了提取过程的进行，并提高了药物有效成分的提取率。 2、超声波提取的特点（1）超声波提取时不需加热，避免了中药常规煎煮法、回流法长时间加热对有效成分的不良影响，适用于对热敏物质的提取；同时，由于其不需加热，因而也节省了能源。（2）超声波提取提高了药物有效成分的提取率，节省了原料药材，有利于中药资源的充分利用，提高了经济效益。（3）溶剂用量少，节约了溶剂。（4）超声波提取是一个物理过程，在整个浸提过程中无化学反应发生，不影响大多数药物有效成分的生理活性。（5）提取物有效成分含量高，有利于进一步精制。 3、超声波技术在天然产物提取方面的应用与水煎煮法对比，采用超声波法对黄芩的提取结果表明，超声波法提取与常规煎煮法相比，提取时间明显缩短，黄芩苷的提取率升高；超声波提取10、20、40、60min均比煎煮法提取3h的提取率高。应用超声波法对槐米中主要有效成分芦丁的提取结果表明，超声波处理槐米30min所

主要施工机械设备试验质量检测设备配备

第十二章主要施工机械设备、试验、质量检测设备配备一、主要机械、设备仪器配置原则设备配备遵循的基本原则是：根据各分部分项工程施工技术要求和施工作业条件确定设备的规格和型号；按照施工进度计划指标配备设备的台数；生产能力留有余地，同时考虑突发性事件所需的工程抢险应急设备。具体如下： (一)以本工程施工组织设计为依据，满足总体施工方案的要求，与所选用的施工方法和工艺相适应。 (二)合理配置，科学选型，保证其完好率和出勤率，满足施工需要，确保施工质量、安全和工期。 (三)机械设备配备投入依据机械新、性能好、少污染、低噪音、高效率的原则。机械设备配备应功能齐全，技术指标满足工程项目施工需要。 (四)机械设备配备数量满足工期和进度的要求，并留有一定数量的备用。 (五)机械设备尽量合理配套，优化组合，最大限度地提高机械利用率。 (六)调入选型先进、机况良好的机械。机械设备在装运前必须经机械专门管理部门检查认可，确保机械设备性能后，方可进入工地。 (七)为满足现代化办公要求，配备先进的电脑、打印机和复印机。 (八)在通讯方面，安装程控电话、传真机，同时配置移动电话和对讲机等通讯工具。 (九)考虑突发事件的发生，满足各种应急预案的要求。 (十)根据工程实际情况，配备精度满足要求的测量、试验及检测仪器设备。二、机械、设备仪器管理措施 (一)根据项目的实际情况编制本项目所需机械、设备仪器使用计划,包括型号、规格、数量、进场时间，并按照机械、设备仪器使用计划组织设备进场，必须检验合格方可使用。 (二)实行人机固定、机械使用、保养责任制。操作人员严格遵守安全操作规程，爱护机械设备，执行保养规程，认真执行交接班制度，填好运转记录。 (三)实行操作证制度，对操作人员进行培训、考试，确认合格者发给操作证，操作人员严格执行持证上岗。 (四)项目经理部负责编制机械、仪器设备使用计划并报公司审批。对进场的机械设备必须进行安装验收，并做到资料齐全、准确，进入现场的机械、仪器设备在使用中应切实做好维护和管理。 (五)项目经理部必须采取技术、经济、组织、合同等措施保证施工机械、仪器设备合理使用，提高施工机械设备的使用效率，用养结合，降低项目的机械使用成本。 (六)实行岗位责任制，严格按照操作规范作业，搞好班组核算，加强考核和激励。三、拟投入本工程的主要施工设备表如“表6-2 拟投入本工程的主要施工设备表”所列。四、拟配备本工程的试验和检测仪器设备表如“表6-3 拟配备本工程的实验和检测仪器设备表”所列。五、本工程主要施工设备、试验和检测仪器设备动员计划 (一)主要施工机械设备动员本工程施工机械设备相对较多，可采用自有、新购和租赁的方式组织到位。 1.自有机械设备：可从长春等地采购机械设备直接调运至现场，并由公司委派专业技术人安装、操作、保养；

超声波定位系统的原理与应用

超声波定位系统的原理与应用 Pr i nc iple and Appl ica tion of Superson ic L oca tion Syste m ●王富东 W ang Fudong 1　基本原理已经获得广泛应用的无线电定位系统的基本原理是通过接收几个固定位置的发射点的无线电波,从而得到主体到这几个发射点的距离,经计算后即可得到主体的位置。超声波定位的原理与此相仿,只不过由于超声波在空气中的衰减较大,它只适用于较小的范围。超声波在空气中的传播距离一般只有几十米。短距离的超声波测距系统已经在实际中有所应用,测距精度为厘米级。超声波定位系统可用于无人车间等场所中的移动物体定位。其具体实现可有两种方案。方案1:在三面有墙壁的场所,利用装在主体上的反射式测距系统可以测得主体到三面墙壁的距离。如果以三面墙壁的交点为原点建立直角坐标系,则可直接得到主体的三个直角坐标如图1所示。图1　利用三面垂直的墙壁进行定位这种方案在实际应用中要受到某些限制。首先,超声波传感器必须与墙面基本保持垂直。其次墙壁表面必须平整,不能有凸出和凹进。传感器与墙壁之间也不能有其它物体。这在很大程度上影响了其实际使用的效果。方案2:在空间的某些固定位置上设立超声波发射装置,主体上设立接收器(反之亦可)。分别测量主体到各发射点的距离,经过计算后便可得到主体的位置。由于超声波的传播具有一定的发散性及绕射作用,这种方法所受到的空间条件限制较少。即使在主体与发射点之间有障碍物,只要不完全阻断超声波的传播系统仍然可以工作。故本文重点介绍这种方法。发射点的位置通常按直角方位配置。以三维空间为例,可在坐标原点及(X ,0,0),(0,Y ,0)三个位置布置发射点如图2所示。图2　距离与坐标换算主体坐标(x ,y ,z )到三个发射点的距离分别为L 1,L 2,L 3,由距离计算坐标的原理如下: 由图2可得如下三角关系: X 2+Y 2+Z 2=L 1 2 (1) (X -x )2+Y 2+Z 2=L 2 2 (2) X 2+(Y -y )2+Z 2=L 3 2 (3) 求解上列方程可得: x = (L 22-L 12+X 2) 2Y (4)王富东,现在苏州大学工学院工作。　地址:苏州市干将东路178号38信箱　邮政编码:215021收稿日期:1997年12月29日(磁盘来稿)

超声波原理与应用

超声波提取原理与特点超声波提取是利用超声波具有的机械效应，空化效应和热效应，通过增大介质分子的运动速度、增大介质的穿透力以提取生物有效成分。机械效应超声波在介质中的传播可以使介质质点在其传播空间内产生振动，从而强化介质的扩散、传播，这就是超声波的机械效应。超声波在传播过程中产生一种辐射压强，沿声波方向传播，对物料有很强的破坏作用，可使细胞组织变形，植物蛋白质变性；同时，它还可以给予介质和悬浮体以不同的加速度，且介质分子的运动速度远大于悬浮体分子的运动速度。从而在两者间产生摩擦，这种摩擦力可使生物分子解聚，使细胞壁上的有效成分更快地溶解于溶剂之中。空化效应通常情况下，介质内部或多或少地溶解了一些微气泡，这些气泡在超声波的作用下产生振动，当声压达到一定值时，气泡由于定向扩散（rectieddiffvsion）而增大，形成共振腔，然后突然闭合，这就是超声波的空化效应。这种气泡在闭合时会在其周围产生几千个大气压的压力，形成微激波，它可造成植物细胞壁及整个生物体破裂，而且整个破裂过程在瞬间完成，有利于有效成分的溶出。热效应和其它物理波一样，超声波在介质中的传播过程也是一个能量的传播和扩散过程，即超声波在介质的传播过程中，其声能不断被介质的质点吸收，介质将所吸收的能量全部或大部分转变成热能，从而导致介质本身和药材组织温度的升高，增大了药物有效成分的溶解速度。由于这种吸收声能引起的药物组织内部温度的升高是瞬间的，因此可以使被提取的成分的生物活性保持不变。此外，超声波还可以产生许多次级效应，如乳化、扩散、击碎、化学效应等，这些作用也促进了植物体中有效成分的溶解，促使药物有效成分进入介质，并于介质充分混合，加快了提取过程的进行，并提高了药物有效成分的提取率。超声波提取的特点超声波提取时不需加热，避免了中药常规煎煮法、回流法长时间加热对有效成分的不良影响，适用于对热敏物质的提取；同时，由于其不需加热，因而也节省了能源。超声波提取提高了药物有效成分的提取率，节省了原料药材，有利于中药资源的充分利用，提高了经济效益。溶剂用量少，节约了溶剂。

特种设备超声波检测作业指导书

目录 1 目的 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 2 适用范围 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 3 引用标准 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 4 检测准备 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 4.1 工艺准备 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 4.2 检测作业人员 --------------------------------------------------------------------------------------------- 2 4.3 检测设备与器材 ------------------------------------------------------------------------------------------ 3 4.4 作业条件 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 5 检测实施 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 5.1 检测控制流程图(见图5-1)---------------------------------------------------------------------------- 4 5.2 钢板超声波检测 ------------------------------------------------------------------------------------------ 4 5.3 钢制管道对接焊缝超声波探伤------------------------------------------------------------------------ 7 5.4 例外情况的处理方法 ------------------------------------------------------------------------------------ 9 6 质量检查 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 9 6.1 质量检查要求和方法 ------------------------------------------------------------------------------------ 9 6.2 质量检验标准 -------------------------------------------------------------------------------------------- 10 6.3 质量控制点 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 9 6.4 质量记录 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 10 6.5 应注意的质量问题 -------------------------------------------------------------------------------------- 10 7 职业健康安全和环境管理 ----------------------------------------------------------------------------- 11 7.1 职业健康安全主要控制措施-------------------------------------------------------------------------- 11 7.2 环境管理主要控制措施 -------------------------------------------------------------------------------- 11图5-1 检测控制流程图 ------------------------------------------------------------------------------------- 11 中国化学工程第十六建设公司检测试验中心共12页

超声波探伤检验操作规程.

超声波探伤检验操作规程 1适用范围本检验规程叙述的是使用 A 型脉冲反射式超声波探伤仪对承压设备用原材料及零部件等内部进行的一种无损检测。 2引用标准、规范 ASME 第五卷第五章材料及制品的 UT 检验方法、 API 规范 4F , 6A , 7K , 8C , 16A , 16C 。 JB/T 7913-1995 超声波检验用钢制对比试块的制作与校验方法、 JB/T 4730.1-2005 承压设备无损检测第 1部分:通用要求、 JB/T 4730.3-2005 承压设备无损检测第 3部分:超声检测、 JB/T 9214-1999 A 型脉冲反射式超声波探伤系统工作性能测试法、 JB/T 10061-1999 A 型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件、 JB/T 10062-1999 超声探伤用探头性能测试方法、 JB/T 10063-1999 超声探伤用 1号标准试块技术条件、 ASNT-TC-1A 无损检测人员的资格鉴定 3超声波检测人员 3.1从事承压设备的原材料和零部件等无损检测的人员,应按照《特种设备无损检查人员考核与监督管理规定》和 ASNT-TC-1A 的要求取得相应无损检测资格。

3.2无损检测人员资格级别分为:Ⅲ(高级、Ⅱ(中级、Ⅰ(初级。取得不同无损检测方法各资格级别的人员,只能从事与该方法和该资格级别相应的无损检测工作,并负相应的技术责任。 3.3无损检测人员应根据 ASNT-TC-1A 的规定每年进行一次视力检查。 4检验设备、器材和材料 4.1超声检测设备均应具有产品质量合格证或合格的证明文件。 4.2超声波探伤仪 A 型脉冲反射式超声波探伤仪,其工作频率范围为 0.5 MHz ~10MHz,仪器至少在荧光屏满刻度的 80%范围内呈线性显示。探伤仪应具有 80d B 以上的连续可调衰减器, 步进级每档不大于 2dB , 其精度为任意相邻 12dB 的误差在±1dB 以内,最大累计误差不超过 1dB 。水平线性误差不大于 1%,每次连续使用周期开始(或每三个月应对垂直线性进行评定,误差不大于 5%。 4.3探头 4.3.1晶片面积不应大于 500平方毫米,其任一边长原则上不大于 25mm 。 4.3.2单斜探头声束轴线水平偏离角不应大于 2°, 主声束垂直方向不应有明显的双峰。 4.4超声波探伤仪和探头的系统性能 4.4.1在达到所探工件的最大检测声程时,其有效灵敏度余量应不小于 10dB 。 4.4.2仪器和探头的组合频率与公称频率误差不得大于±10%。 4.4.3仪器和直探头组合的始脉冲宽度(在基准灵敏度下 :对于频率为 5MHz 的探头,宽度不大于 10mm ;对于频率为 2.5MHz 的探头,宽度不大于 15mm 。 4.4.4直探头的远场分辨率应不小于 30dB , 斜探头的远场分辨率应不小于 6 dB。 4.5耦合剂

超声波发生器原理介绍应用

一、超声波发生器简介通常称为超声波电箱、超声波发生源、超声波电源。它的作用是把我们的市电（220V或380V，50或60Hz）转换成与超声波换能器相匹配的高频交流电信号。从放大电路形式，可以采用线性放大电路和开关电源电路，大功率超声波电源从转换效率方面考虑一般采用开关电源的电路形式。线性电源也有它特有的应用范围，它的优点是可以不严格要求电路匹配，允许工作频率连续快速变化。从目前超声业界的情况看，超声波主要分为自激式和它激式电源。超声波发生器采用目前世界领先的他激式震荡线路结构，较以前的自激式震荡线路结构在输出功率增加10%以上，电气性能符合甲方提供销的技术标准（出厂标准）。超声波发生器的原理是首先由信号发生器来产生一个特定频率的信号，这超声波发生器个信号可以是正弦信号，也可以是脉冲信号，这个特定频率就是换能器的频率，一般应用在超声波设备中的超声波频率为20KHz、25KHz、28KHz、33KHz、40KHz、60KHz；100KHz 或以上现在尚未大量使用。但随着以后精密清洗的不断发展。相信使用面会逐步扩大。二、超声波发生器反馈信号提供输出功率信号比较完善的超声波发生器还应有反馈环节，主要提供二个方面的反馈信号：第一个是提供输出功率信号，我们知道当发生器的供电电源（电压）发生变化时。发生器的输出功率也会发生变化，这时反映在换能器上就是机械振动忽大忽小，导致清洗效果不稳定。因此需要稳定输出功率，通过功率反馈信号相应调整功率放大器，使得功率放大稳定。提供频率跟踪信号第二个是提供频率跟踪信号。当换能器工作在谐振频率点时其效率最高，工作最稳定，而换能器的谐振频率点会由于装配原因和工作老化后改变，当然这种改变的频率只是漂移，变化不是很大，频率跟踪信号可以控制信号发生器，使信号发生器的频率在一定范围内跟踪换能器的谐振频率点。让发生器工作在最佳状态。当然随着现代的电子超声技术，特别是微处理器(uP)及信号处理器(DSP)的发展，发生器的功能越来越强大，但不管如何变化，其核心功能应该是如上所述的内容，只是每部分在实现时超声波技术不同而已。三、超声波发声器功能 1、频率微调功能超声波发生器有频率微调的功能，调整范围2%，在不同的工况条件下略微调整使换能器始终工作在最佳状态下，换能效率达到最大，在不同工况下都能达到最佳效果。 2、扫频功能超声波发生器具有扫频功能，通过在清洗过程中超声波频率在合理的范围内往复扫动，带动清洗液形成细微回流，使工件污垢在被超声剥离的同时迅速带离工件表面，提高清洗效率。 3、功率调节功能超声波发生器具有功率调节的功能，输出功率可实现10%—100%的连续调整，以适应各种清洗对象的要求。四、超声波发声器分类综述-可分为频率可调超声波发生器、100W/300W超声波发生器、小功率超声波发生器、高频超声波发生器、大功能超声波发生器、数字显示超声波发生器。 1、频率可调超声波发生器|声波发射器新式功率从"0"~3000瓦功率可调，频率从20KHZ~40KHZ可调的超声波发生器。使用换能器不同，超声波发生器都可共用。结构合理，做到防潮、防冲击、防烧管、操作简单。从没有使用过超声波清洗机，对频率功率不了解的人，只要有点电工常识的人都一看就会。 2、100W/300W超声波发生器

超声检测系统综合性能测试

超声检测系统综合性能测试 Ⅰ试验目的：1）掌握仪器综合性能测试方法及测试流程。 2）掌握探头综合性能测试方法。 3）掌握系统综合性能测试方法。 4）掌握熟知仪器设备的使用方法及过程中所注意的事项 Ⅱ试验系统： 1）模拟式超声检测仪2）探头3）藕合剂4）尺子5）CSK-IA试块6）IB试块7）DB-PZ20-2平底孔试块【仪器综合性能测试】 {垂直线性}： ⅰ实验步骤： 1）准备好试验过程中所需的仪器设备及器材。 2）将直探头放置DB-PZ20-2平底试块表面，将探头压在试块保持耦合稳定，移动扫查孔的反射回波。 3）调节衰减器是回波高度为100%满屏，此时衰减应保留30dB余量，每次2dB增量调节衰减器。 4）记录高度值，分析数据。计算出垂直线性误差，整理试验设备。

ⅱ试验示意图：ⅲ：试验数据记录:

ⅳ计算及分析结果: 根据计算垂直线性误差为 6.9%小于8% 所以符合JB/T10061-1999的标准要求。 {动态范围}：在上述垂直线性测试中，继续调解衰减器直至刚能辨认回波，总的衰减值即为动态范围，根据JB/T10061-1999标准要求动态范围应为26 dB {水平线性测试}： ⅰ试验步骤； 1）准备好试验过程中所需的仪器试块。 2）将直探头在IB试块上并耦合稳定。 3）节出6个底面回波后，将始波往左移，调节仪器依次使B1和B6的波高为80%，第一次波对准时基线刻度0，B6对准时基线100%. 4）然后依次调节B2.B3.B4.B5.的波高为80%刻度，别读取前沿分别与20.40.60.80.的偏差a2.a3.a4.a5计算出水平线性. 5）结果分析。整理试验器材。 ⅱ试验示意图：

超声波传感器原理

超声波传感器原理 [日期：2007-06-05]来源：作者：[字体：大中小]超声波发射原理是把铁磁材料置于交变磁场中，产生机械振动，发射出超声波。接收原理是当超声波作用在磁致材料上时，使磁滞材料磁场变化，使线圈产生感应电势输出。超声波传感器原理与应用 2008-04-1802:40

polaroid6500系列超声波距离模块的硬件电路如图2所示： tl851是一个经济的数字12步测距控制集成电路。内部有一个420khz的陶瓷晶振，6500系列超声波距离模块开始工作时，在发送的前16个周期，陶瓷晶振被8.5分频，形成49.4khz的超声波信号，然后通过三极管q1和变压器t1输送至超声波传感器。发送之后陶瓷晶振被4.5分频，以供单片机定时用。tl852是专门为接收超声波而设计的芯片。因为返回的超声波信号比较微弱，需要进行放大才能被单片机接收，tl852主要提供了放大电路，当tl852接收到4个脉冲信号时，就通过rec 给tl851发送高电平表明超声波已经接收。 2.3at89c51单片机本系统采用at89c51来实现对polaroid600系列传感器和polaroid6500系列超声波距离模块的控制。单片机通过p1.0引脚经反相器来控制超声波的发送，然后单片机不停的检测int0引脚，当int0引脚的电平由高电平变为低电平时就认为超声波已经返回。计数器所计的数据就是超声波所经历的时间，通过换算就可以得到传感器与障碍物之间的距离。超声波测距的硬件示意图如图3所示：

3、系统软件设计系统程序流程图如图4所示：工作时，微处理器at89c51先把p1.0置0，启动超声波传感器发射超声波，同时启动内部定时器t0开始计时。由于我们采用的超声波传感器是收发一体的，所以在发送完16个脉冲后超声波传感器还有余震，为了从返回信号识别消除超声波传感器的发送信号，要检测返回信号必须在启动发射信号后2.38ms才可以检测，这样就可以抑制输出得干扰。当超声波信号碰到障碍物时信号立刻返回，微处理器不停的扫描int0引脚，如果int0接收的信号由高电平变为低电平，此时表明信号已经返回，微处理器进入中断关闭定时器。再把定时器中的数据经过换算就可以得出超声

超声波的原理及其应用

超声波的原理及其应用目录摘要......................................... 错误！未定义书签。 1. 绪论 (25) 2.超声波的基本原理 (26) 2.1什么是超声波 (26) 2.2波的传播 (26) 2.3超声波传播的特点 (32) 3.超声波的应用 (32) 3.1超声波传感器 (33) 3.2超声波测距 (34) 3.3超声波测量流量 (36) 3.4超声波提取技术 (39) 3.5超声清洗 (40) 3.6超声波在军事中的应用 (42) 3.7超声波技术在纳米材料制备中的应用 (42) 3.8超声波在医疗方面的应用 (43) 4. 后记 (44) 5. 致谢........................................ 错误！未定义书签。参考文献. (44) 湖北师范学院学士学位论文评审表................. 错误！未定义书签。

超声波的原理及其应用 1. 绪论早在1830年，F·Savart曾用齿轮，第一次产生4 10 4.2?HZ的超声，1876年F·Galton用气哨产生4 3?Hz 的超声。1912年4月10日，泰坦尼克号 10 触冰山沉没，引起科学界注意，希望可以探测到水下的冰山。直到第一次世界大战中，德国大量使用潜艇，击沉了协约国大量舰船，探测潜艇的任务又提到科学家的面前[1]。当时的科学家郎之万和他的朋友利用当时已出现的功率很大的放大器和石英压电晶体结合起来，能向水下发射几十千赫兹的超声波，成功的将超声波应用到实际中。我国解放前超声研究是个空白，超声学的研究始于1956年的12年科学规划。1959年超声应用（探伤、加工、种子处理、显示、医疗、粉碎、乳化及染料等）取得了进展。在基础研究反面也有相当深度，如棒的声振动、超声乳化和水中气泡的超声吸收问题；建立了分子声学试验设备，对弛豫吸收、悬浮体的声吸收进行了系列研究；建立了固体中超声衰减的测量设备；对粘弹性和可压缩流体的声速和衰减进行了深入研究。1965年开始研究了声表面波换能器。进入80年代，我国超声学面向实际应用。B超医疗开始投入生产；超声加工、超声研磨、超声焊接、超声清洗、超声催化与滤矿及超声技术育种等逐步开始形成一定规模的产业。压电复合换能器研制成功，窄脉冲短余振探头问世；PVDF新颖压电薄膜换能器及超声显微镜获得实用；高频压电材料LiNbO3研制成功和走向实用[2]。九十年代以来，在中国科学院声学研究所与南京大学声学研究所相继批准建立了国家级重点实验室。总之，我国的超声学研究过的巨大的发展，有些方面已达到国际先进水平。超声技术是一门以物理、电子、机械及材料学为基础的、各行各业都要遇上的通用技术之一。在国民经济中，对提高产品质量，保障生产安全和设备安全运行，降低生产成本，提高生产效率特别具有潜在能力。因此，我国近十年来，对超声技术的应用研究十分活跃，涉及的应用范围非常广泛。但归纳起来，也无非是两大类：第一类是超声加工和处理技术；第二类就是超声检测与控制技术[3]，其他的超声理论和实验，实际上都是为这两类应用服务的。超声加工和处理技术是利用高强度的超声波来改变物质的性质和状态