浅谈超声探测仪的应用

　　超声波穿透性较强，具有一定的方向性，传输过程中衰减较小，反射能力较强。它的应用广泛，可用于探伤、测量距离、测量厚度和自动控制等。

　　一、超声探测原理

　　超声波探测仪一般由发射器、接收器和报警显示装置组成，如图1所示：

　　这里采用的传感器是超声换能器，通常出售的超声换能器在40kHz具最佳转换效率。利用电容传声器和振动膜片性能优良的扬声器也可作为传感器用。超声波发射器不是单独发射一个个的脉冲，而是一串串几个脉冲的脉冲串，并对测量逻辑电路提供一个短脉冲;超声接收器接收发射器发射的脉冲串，同样也对测量逻辑电路提供另一个短脉冲。再利用双稳电路把上述的两个短脉冲转换成一个方脉冲，这个方脉冲的宽度就等于上述两个短脉冲之间的时间间隔，测量这个方脉冲的宽度就可以确定发射器与探测物之间的距离。

　　二、应用

　　(一)测厚度

　　超声波检测厚度的方法是将超声波探头与被测表面接触，使探头发出超声波到达被测物体底面反射回来，该信号又被探头接收，发射与接收的超声波之间的时间间隔为t，这样被测物体的厚度即可用下式得到：h=ct/2，式中c为超声波的传播速度。

　　(二)测物位在化工、石油、冶金及电力等部门中可用超声波测油位、水位、粉位。让超声波探头发射超声脉冲信号，当信号到达物位面(水、油、粉)后返回，并被探头接收，测量发射与接收超声波脉冲的时间间隔和介质中的传播速度，即可求出物位的高度。

　　(三)测流量

　　超声波在静止和流动流体中的传播速度是不同的，进而形成传播时间和相位上的变化，由此可求得流体的流速和流量。

　　三、结语

　　超声波检测的应用十分广泛，除上述应用外，还广泛用于无损检测，由换能器构成的声纳，可探测海底礁石和鱼群。另在医学上用于诊断病因，在建筑工程中用于探测混凝土的内部空洞、表面缺陷、裂缝深度，在考古上探测文物位置等。

　　【参考文献】

　　[1]卢世魁，等.超声探测仪的研究[J].工矿自动化，2002，(3).

　　【收稿日期】2006-03-15

　　【作者简介】邢景富(1961-)，男，辽宁阜新人，辽宁工程技术大学职业技术学院副教授，研究方向：电气控制。