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超声波测速仪的基本原理

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超声波测速仪的基本原理相关的论坛

  • 【分享】超声波流量计的基本原理及类型

    超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息。因此通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速,从而换算成流量。根据检测的方式,可分为传播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法及相关法等不同类型的超声波流量计。起声波流量计是近十几年来随着集成电路技术迅速发展才开始应用的一种。 超声波流量计由超声波换能器、电子线路及流量显示和累积系统三部分组成。超声波发射换能器将电能转换为超声波能量,并将其发射到被测流体中,接收器接收到的超声波信号,经电子线路放大并转换为代表流量的电信号供给显示和积算仪表进行显示和积算。这样就实现了流量的检测和显示。 超声波流量计的电子线路包括发射、接收、信号处理和显示电路。测得的瞬时流量和累积流量值用数字量或模拟量显示。 根据对信号检测的原理,目前超声波流量计大致可分传播速度差法 ( 包括:直接时差法、时差法、相位差法、频差法 ) 波束偏移法、多普勒法、相关法、空间滤波法及噪声法等类型,如图所示。其中以噪声法原理及结构最简单,便于测量和携带,价格便宜但准确度较低,适于在流量测量准确度要求不高的场合使用。由于直接时差法、时差法、频差法和相位差法的基本原理都是通过测量超声波脉冲顺流和逆流传报时速度之差来反映流体的流速的,故又统称为传播速度差法。其中频差法和时差法克服了声速随流体温度变化带来的误差,准确度较高,所以被广泛采用。按照换能器的配置方法不同,传播速度差拨又分为: Z 法 ( 透过法 ) 、 V 法 ( 反射法 ) 、 X 法 ( 交叉法 ) 等。波束偏移法是利用超声波束在流体中的传播方向随流体流速变化而产生偏移来反映流体流速的,低流速时,灵敏度很低适用性不大。 多普勒法是利用声学多普勒原理,通过测量不均匀流体中散射体散射的超声波多普勒频移来确定流体流量的,适用于含悬浮颗粒、气泡等流体流量测量。相关法是利用相关技术测量流量,原理上,此法的测量准确度与流体中的声速无关,因而与流体温度,浓度等无关,因而测量准确度高,适用范围广。但相关器价格贵,线路比较复杂。在微处理机普及应用后,这个缺点可以克服。噪声法 ( 听音法 ) 是利用管道内流体流动时产生的噪声与流体的流速有关的原理,通过检测噪声表示流速或流量值。其方法简单,设备价格便宜,但准确度低。 测量时应根据被测流体性质.流速分布情况、管路安装地点以及对测量准确度的要求等因素进行选择。一般说来由于工业生产中工质的温度常不能保持恒定,故多采用频差法及时差法。只有在管径很大时才采用直接时差法。对换能器安装方法的选择原则一般是:当流体沿管轴平行流动时,选用 Z 法;当流动方向与管铀不平行或管路安装地点使换能器安装间隔受到限制时,采用 V 法或 X 法。当流场分布不均匀而表前直管段又较短时,也可采用多声道 ( 例如双声道或四声道 ) 来克服流速扰动带来的流量测量误差。多普勒法适于测量两相流,可避免常规仪表由悬浮粒或气泡造成的堵塞、磨损、附着而不能运行的弊病,因而得以迅速发展。随着工业的发展及节能工作的开展,煤油混合 (COM) 、煤水泥合 (CWM) 燃料的输送和应用以及燃料油加水助燃等节能方法的发展,都为多普勒超声波流量计应用开辟广阔前景。

  • 超声波测厚仪基本原理及影响精度的因素

    超声波测厚仪基本原理:  超声波测厚仪是根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的,当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时,脉冲被反射回探头,通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。凡能使超声波以一恒定速度在其内部传播的各种材料均可采用此原理测量。按此原理设计的测厚仪可对各种板材和各种加工零件作精确测量,也可以对生产设备中各种管道和压力容器进行监测,监测它们在使用过程中受腐蚀后的减薄程度。可广泛应用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各个领域。使用技巧:(以我公司销售的超声波测厚仪为例)1、一般测量方法:(1)在一点处用探头进行两次测厚,在两次测量中探头的分割面要互为90°,取较小值为被测工件厚度值。(2)30mm 多点测量法:当测量值不稳定时,以一个测定点为中心,在直径约为30mm 的圆内进行多次测量,取最小值为被测工件厚度值。2、精确测量法:在规定的测量点周围增加测量数目,厚度变化用等厚线表示。3、连续测量法:用单点测量法沿指定路线连续测量,间隔不大于5mm。4、网格测量法:在指定区域划上网格,按点测厚记录。此方法在高压设备、不锈钢衬里腐蚀监测中广泛使用。5、影响示值的因素:(1)工件表面粗糙度过大,造成探头与接触面耦合效果差,反射回波低,甚至无法接收到回波信号。对于表面锈蚀,耦合效果极差的在役设备、管道等可通过砂、磨、挫等方法对表面进行处理,降低粗糙度,同时也可以将氧化物及油漆层去掉,露出金属光泽,使探头与被检物通过耦合剂能达到很好的耦合效果。(2)工件曲率半径太小,尤其是小径管测厚时,因常用探头表面为平面,与曲面接触为点接触或线接触,声强透射率低(耦合不好)。可选用小管径专用探头(6mm ),能较精确的测量管道等曲面材料。(3)检测面与底面不平行,声波遇到底面产生散射,探头无法接受到底波信号。(4)铸件、奥氏体钢因组织不均匀或晶粒粗大,超声波在其中穿过时产生严重的散射衰减,被散射的超声波沿着复杂的路径传播,有可能使回波湮没,造成不显示。可选用频率较低的粗晶专用探头(2.5MHz)。(5)探头接触面有一定磨损。常用测厚探头表面为丙烯树脂,长期使用会使其表面粗糙度增加,导致灵敏度下降,从而造成显示不正确。可选用500#砂纸打磨,使其平滑并保证平行度。如仍不稳定,则考虑更换探头。(6)被测物背面有大量腐蚀坑。由于被测物另一面有锈斑、腐蚀凹坑,造成声波衰减,导致读数无规则变化,在极端情况下甚至无读数。(7)被测物体(如管道)内有沉积物,当沉积物与工件声阻抗相差不大时,测厚仪显示值为壁厚加沉积物厚度。 (8)当材料内部存在缺陷(如夹杂、夹层等)时,显示值约为公称厚度的70%,此时可用超声波探伤仪进一步进行缺陷检测。(9)温度的影响。一般固体材料中的声速随其温度升高而降低,有试验数据表明,热态材料每增加100°C,声速下降1%。对于高温在役设备常常碰到这种情况。应选用高温专用探头(300-600°C),切勿使用普通探头。(10)层叠材料、复合(非均质)材料。要测量未经耦合的层叠材料是不可能的,因超声波无法穿透未经耦合的空间,而且不能在复合(非均质)材料中匀速传播。对于由多层材料包扎制成的设备(像尿素高压设备),测厚时要特别注意,测厚仪的示值仅表示与探头接触的那层材料厚度。(12)耦合剂的影响。耦合剂是用来排除探头和被测物体之间的空气,使超声波能有效地穿入工件达到检测目的。如果选择种类或使用方法不当,将造成误差或耦合标志闪烁,无法测量。因根据使用情况选择合适的种类,当使用在光滑材料表面时,可以使用低粘度的耦合剂;当使用在粗糙表面、垂直表面及顶表面时,应使用粘度高的耦合剂。高温工件应选用高温耦合剂。其次,耦合剂应适量使用,涂抹均匀,一般应将耦合剂涂在被测材料的表面,但当测量温度较高时,耦合剂应涂在探头上。(13)声速选择错误。测量工件前,根据材料种类预置其声速或根据标准块反测出声速。当用一种材料校正仪器后(常用试块为钢)又去测量另一种材料时,将产生错误的结果。要求在测量前一定要正确识别材料,选择合适声速。(14)应力的影响。在役设备、管道大部分有应力存在,固体材料的应力状况对声速有一定的影响,当应力方向与传播方向一致时,若应力为压应力,则应力作用使工件弹性增加,声速加快;反之,若应力为拉应力,则声速减慢。当应力与波的传播方向不一至时,波动过程中质点振动轨迹受应力干扰,波的传播方向产生偏离。根据资料表明,一般应力增加,声速缓慢增加。(15)金属表面氧化物或油漆覆盖层的影响。金属表面产生的致密氧化物或油漆防腐层,虽与基体材料结合紧密,无名显界面,但声速在两种物质中的传播速度是不同的,从而造成误差,且随覆盖物厚度不同,误差大小也不同。 http://www.1718-show.cn/ComFolder/18show/908/2006621161542373.gif 超声波测厚仪基本原理:  超声波测厚仪是根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的,当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时,脉冲被反射回探头,通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。凡能使超声波以一恒定速度在其内部传播的各种材料均可采用此原理测量。按此原理设计的测厚仪可对各种板材和各种加工零件作精确测量,也可以对生产设备中各种管道和压力容器进行监测,监测它们在使用过程中受腐蚀后的减薄程度。可广泛应用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各个领域。使用技巧:(以我公司销售的超声波测厚仪为例)1、一般测量方法:(1)在一点处用探头进行两次测厚,在两次测量中探头的分割面要互为90°,取较小值为被测工件厚度值。(2)30mm 多点测量法:当测量值不稳定时,以一个测定点为中心,在直径约为30mm 的圆内进行多次测量,取最小值为被测工件厚度值。2、精确测量法:在规定的测量点周围增加测量数目,厚度变化用等厚线表示。3、连续测量法:用单点测量法沿指定路线连续测量,间隔不大于5mm。4、网格测量法:在指定区域划上网格,按点测厚记录。此方法在高压设备、不锈钢衬里腐蚀监测中广泛使用。5、影响示值的因素:(1)工件表面[/si

  • 我的『核磁共振波谱学的基本原理和实验』图书

    我的『核磁共振波谱学的基本原理和实验』图书

    书名:核磁共振波谱学的基本原理和实验作者:原现瑞出版社:河北人民出版社;出版年:2019年;页数:348页;装帧:平装;ISBN:978-7-202-12132-0;内容介绍:核磁共振(Nuclear magnetic resonance,NMR)包括液体NMR、固体NMR和NMR成像(Magnetic resonance imaging,MRI)等内容。液体NMR主要应用于化学,固体NMR应用于材料学,MRI应用于生物学和医学领域。本书论述液体NMR波谱学的基本原理和实验。 本书从量子力学的基础知识出发,介绍NMR波谱学的基本理论,用乘积算符公式分析一些经典脉冲序列和常用的1D和2DNMR实验,并给出NMR谱用于研究有机小分子结构的应用实例。 本书的目的是向这些非物理学专业人员介绍NMR波谱学的基本理论和常用实验,书中所采用的数学和物理的概念、模型或方法以简单介绍为主,数学公式的演算尽可能详细,以方便读者理解。 目前该书没有电子版,仅有纸质版,如有需要请与李润岩联系,电话:13784334153。谢谢!目录:第一章:核磁共振的概念和经典力学的理论解释第二章:量子力学基本知识第三章:量子力学中的算符和力学量;第四章:密度算符;第五章: 单自旋-1/2;第六章:二自旋体系;第七章:二自旋体系乘积算符之间的转化;第八章:一些经典的脉冲序列;第九章:一维NMR实验;第十章:同核二维NMR实验;第十一章:异核二维NMR实验;第十二章: 弛豫动力学;第十三章:用NMR谱研究有机化合物的分子结构;练习题及提示答案附录封面:[img=核磁共振波谱学,690,1064]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/07/202007151026532286_9904_1267429_3.jpg!w690x1064.jpg[/img]

  • 化学反应中的电子——基本原理

    化学反应中的电子——基本原理[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=15753]化学反应中的电子——基本原理[/url]

  • 超声波测厚仪原理及影响精度的因素

    超声波测厚仪基本原理:  超声波测厚仪是根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的,当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时,脉冲被反射回探头,通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。凡能使超声波以一恒定速度在其内部传播的各种材料均可采用此原理测量。按此原理设计的测厚仪可对各种板材和各种加工零件作精确测量,也可以对生产设备中各种管道和压力容器进行监测,监测它们在使用过程中受腐蚀后的减薄程度。可广泛应用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各个领域。使用技巧:1、一般测量方法:(1)在一点处用探头进行两次测厚,在两次测量中探头的分割面要互为90°,取较小值为被测工件厚度值。(2)30mm 多点测量法:当测量值不稳定时,以一个测定点为中心,在直径约为30mm 的圆内进行多次测量,取最小值为被测工件厚度值。2、精确测量法:在规定的测量点周围增加测量数目,厚度变化用等厚线表示。3、连续测量法:用单点测量法沿指定路线连续测量,间隔不大于5mm。4、网格测量法:在指定区域划上网格,按点测厚记录。此方法在高压设备、不锈钢衬里腐蚀监测中广泛使用。5、影响示值的因素:(1)工件表面粗糙度过大,造成探头与接触面耦合效果差,反射回波低,甚至无法接收到回波信号。对于表面锈蚀,耦合效果极差的在役设备、管道等可通过砂、磨、挫等方法对表面进行处理,降低粗糙度,同时也可以将氧化物及油漆层去掉,露出金属光泽,使探头与被检物通过耦合剂能达到很好的耦合效果。(2)工件曲率半径太小,尤其是小径管测厚时,因常用探头表面为平面,与曲面接触为点接触或线接触,声强透射率低(耦合不好)。可选用小管径专用探头(6mm ),能较精确的测量管道等曲面材料。(3)检测面与底面不平行,声波遇到底面产生散射,探头无法接受到底波信号。(4)铸件、奥氏体钢因组织不均匀或晶粒粗大,超声波在其中穿过时产生严重的散射衰减,被散射的超声波沿着复杂的路径传播,有可能使回波湮没,造成不显示。可选用频率较低的粗晶专用探头(2.5MHz)。(5)探头接触面有一定磨损。常用测厚探头表面为丙烯树脂,长期使用会使其表面粗糙度增加,导致灵敏度下降,从而造成显示不正确。可选用500#砂纸打磨,使其平滑并保证平行度。如仍不稳定,则考虑更换探头。(6)被测物背面有大量腐蚀坑。由于被测物另一面有锈斑、腐蚀凹坑,造成声波衰减,导致读数无规则变化,在极端情况下甚至无读数。(7)被测物体(如管道)内有沉积物,当沉积物与工件声阻抗相差不大时,测厚仪显示值为壁厚加沉积物厚度。 (8)当材料内部存在缺陷(如夹杂、夹层等)时,显示值约为公称厚度的70%,此时可用超声波探伤仪进一步进行缺陷检测。(9)温度的影响。一般固体材料中的声速随其温度升高而降低,有试验数据表明,热态材料每增加100°C,声速下降1%。对于高温在役设备常常碰到这种情况。应选用高温专用探头(300-600°C),切勿使用普通探头。(10)层叠材料、复合(非均质)材料。要测量未经耦合的层叠材料是不可能的,因超声波无法穿透未经耦合的空间,而且不能在复合(非均质)材料中匀速传播。对于由多层材料包扎制成的设备(像尿素高压设备),测厚时要特别注意,测厚仪的示值仅表示与探头接触的那层材料厚度。(12)耦合剂的影响。耦合剂是用来排除探头和被测物体之间的空气,使超声波能有效地穿入工件达到检测目的。如果选择种类或使用方法不当,将造成误差或耦合标志闪烁,无法测量。因根据使用情况选择合适的种类,当使用在光滑材料表面时,可以使用低粘度的耦合剂;当使用在粗糙表面、垂直表面及顶表面时,应使用粘度高的耦合剂。高温工件应选用高温耦合剂。其次,耦合剂应适量使用,涂抹均匀,一般应将耦合剂涂在被测材料的表面,但当测量温度较高时,耦合剂应涂在探头上。(13)声速选择错误。测量工件前,根据材料种类预置其声速或根据标准块反测出声速。当用一种材料校正仪器后(常用试块为钢)又去测量另一种材料时,将产生错误的结果。要求在测量前一定要正确识别材料,选择合适声速。(14)应力的影响。在役设备、管道大部分有应力存在,固体材料的应力状况对声速有一定的影响,当应力方向与传播方向一致时,若应力为压应力,则应力作用使工件弹性增加,声速加快;反之,若应力为拉应力,则声速减慢。当应力与波的传播方向不一至时,波动过程中质点振动轨迹受应力干扰,波的传播方向产生偏离。根据资料表明,一般应力增加,声速缓慢增加。(15)金属表面氧化物或油漆覆盖层的影响。金属表面产生的致密氧化物或油漆防腐层,虽与基体材料结合紧密,无名显界面,但声速在两种物质中的传播速度是不同的,从而造成误差,且随覆盖物厚度不同,误差大小也不同。

  • 热线法测量导热系数的基本原理

    热线法测量导热系数的基本原理

    http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/04/201504221716_543087_2865376_3.jpg热线法也是一种非稳态测量方法,从其物理模型来看,要求温度波不能传到壁面,就是不能有壁面效应!所以热线法对样品的热导率、尺寸大小也有要求!现在的测试理论中,可对物理模型做改进,也扩展了热线法的应用范围!市场上也有很多不同形式的热线法仪器,和其他设备一样,操作人员最好懂一些基本原理,要不再好的仪器也可能用不好!

  • 【资料】testo风速仪的基本原理

    testo风速仪其基本原理是将一根细的金属丝放在流体中,通电流加热金属丝,使testo风速仪温度高于流体的温度,因此将金属丝称为“热线”。当流体沿垂直方向流过金属丝时,将带走金属丝的一部分热量,使金属丝温度下降。根据强迫对流热交换理论,可导出热线散失的热量Q与流体的速度v之间存在关系式。标准的热线探头由两根支架张紧一根短而细的金属丝组成,金属丝通常用铂、铑、钨等熔点高、延展性好的金属制成。常用的丝直径为5μm,长为2mm;最小的探头直径仅1μm,长为0.2mm。根据不同的用途,热线探头还做成双丝、三丝、斜丝及V形、X形等。为了增加强度,有时用金属膜代替金属丝,通常在一热绝缘的基体上喷镀一层薄金属膜,称为热膜探头,热线探头在使用前必须进行校准。静态校准是在专门的标准风洞里进行的,测量流速与输出电压之间的关系并画成标准曲线;动态校准是在已知的脉动流场中进行的,或在风速仪加热电路中加上一脉动电信号,校验热线testo风速仪的频率响应,若频率响应不佳可用相应的补偿线路加以改善。

  • 超声波传感器测量方法_超声波液位传感器水位监测

    超声波传感器测量方法_超声波液位传感器水位监测

    [align=left]过去,河流水位监测通常使用手动现场测量来获取数据。虽然这种方法可靠,但同时存在许多问题,例如:[/align](1)河岸上的手工测量存在一定的风险(河流深5米)。(2)在恶劣天气下不能停止工作。(3)测量值不是很准确,只能作为参考。(4)人工成本高,每天需要多个现场数据记录。所以现在测量水位都采用相应的仪器仪表,最常用的还是超声波液位传感器了,超声波液位传感器使用超声波原理,发射和接收所需的时间以及液位或距离的转换是液位监测领域中经常使用的方法。这种非接触方法稳定可靠,因此超声波液位传感器被广泛使用。[b]超声波传感器测量方法:[/b]OFweek Mall了解到超声波物位测量有多种方法,如超声脉冲回波法、共振法、频差法、超声衰减法:超声波脉冲回波方法的基本原理是超声波探头发射超声波。当超声波遇到障碍物时,它将被反射。根据当前环境中的超声波,由单片机记录超声波传输的时间和接收回波的时间。传播速度可以通过公式S = C * t / 2计算(其中S是测量距离,C是超声波传播速度,t是回波时间。)计算超声波的距离,并且获得了障碍。测试系统的距离。共振方法的基本原理是调节超声波的频率,以便在探头和液体表面之间建立驻波共振状态。此时,探针和液体表面之间的距离与介质中超声波的波长成比例。当已知超声速度时,可以从共振频率计算波长,并且可以转换从探针到液体表面的距离。频差法是让超声波探头发出调频超声波。超声波的频率随传播距离而变化,并且可以根据接收信号和发送信号之间的频率差来获得从发送到接收的时间。超声波衰减测量顾名思义,测量介质中超声波的衰减随距离而变化,液位根据接收信号与发射信号之间的衰减变化来测量。从上述方法的比较可以看出,共振法检测液位受某些特定条件的限制,需要与液体表面建立驻波关系,属于接触测量方法。频率差方法要求频率调制器产生调制频率,衰减方法需要测量超声波的衰减量。相比之下,超声脉冲回波方法不需要与液面建立驻波,并且可以实现非接触检测。因此,脉冲回波方法是最合适的方法。OFweek Mall技术工程师推荐使用MB7066超声波液位传感器进行水位监测:[b]MaxBotix 超声波液位传感器-MB7066 [/b]精准而窄的波束角分辨率是1cmIP67防尘防水标准封装超低功耗适合电池供电系统体积小、多种输出方式小、轻重量为您简单集成的项目或产品而设计快速的测量周期可测距离长达10米[img=,293,258]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811141618574529_7904_3422752_3.png!w293x258.jpg[/img]超声波液位传感器MB7066是一种体积小但坚固的耐风雨的超声波传感器。符合IP67防护安全等级,可以防护灰尘吸入,可以短暂浸泡。可测距离长达10米,在远距离检测和水槽液位检测中,得到很好的应用。首先,超声波传感器发出噪声脉冲,然后用户可以基于反射信号几乎实时地知道水位。用户还可以使用雷达、深度水位传感器和其他技术,为他们的应用提供最佳解决方案。当使用超声波液位传感器时,用户可以获得所有需要的数据,用于绘制、绘图、分析、 API(应用程序编程接口)转发、数据下载和短信和电子邮件提醒。相关的地方部门可以根据超声波液位传感器反馈的数据快速部署洪水监测系统,具有很高的成本效益。设备可以安装在桥、河、流和任何需要安装远程监控系统的地方。预警系统将提醒您,水位正在上升,以便保护人民和社区免受洪水侵袭。由于数据读取方便。此外,所有超声波液位传感器测量数据的历史存储在云中,用户可以随时随地访问,从而便于历史分析。相关[url=https://mall.ofweek.com/category_5.html]传感器[/url]分类:气体传感器丨氨气传感器丨二氧化硫传感器丨一氧化碳传感器丨臭氧传感器丨氧化锆氧气传感器丨空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量传感器丨二氧化碳传感器丨氧气传感器丨可燃气体传感器丨酒精传感器丨PID传感器丨温湿度传感器丨湿度传感器丨光纤应变传感器丨voc传感器丨光电液位传感器丨超声波液位传感器https://mall.ofweek.com/category_136.html丨紫外线传感器丨CO2传感器丨CO传感器丨超声波传感器丨UV传感器丨光离子传感器丨氧化锆传感器丨PH传感器丨荧光氧气传感器丨流量传感器丨光纤传感器丨光纤压力传感器丨双气传感器丨PM2.5传感器

  • 顶空进样基本原理

    各位老师,我工作中一直使用顶空进样法来测定样品的有机溶剂残留,外标法做标曲,但是一直对于这个顶空法的基本原理不是很了解,为什么用顶空可以代表真实样品中的组分呢?基于什么定理?使用中有什么限制条件吗?

  • 【转帖】超声波清洗原理介绍

    一、超声波清洗原理 超声波清洗原理:超声波清洗机是通过超声波发生器将高于20KHz频率的有震荡信号进行电功率放大后经超声波换能器(震头)的逆压电效应转换成高频机械振动能量通过清洗介质中的声辐射,使清洗液分子振动并产生无数微小气泡。气泡沿超声传播方向在负压区形成、生长,并在正压区迅速闭合而产生上千个大气压的瞬间高压而爆破,形成无数微观高压冲击波作用于被清洗工件表面。此即超声波清洗中的“空化效应”。超声波清洗机就是基于“空化效应”的基本原理工作的,也因此,超声清洗对具有内外结构复杂、微观不平表面、狭缝、小孔、拐角、死角、元件密集等特点的工件均具有卓越的洗净能力,是其他清洗方法无可比拟的。随着超声频率的提高,气泡数量增加而爆破冲击力减弱,设备因此,高频超声特别适用於小颗粒污垢的清洗而不破环其工件表面。 二、空化泡的扩大以及爆裂(内爆) 气泡是在液体中施加高频(超声频率)、高强度的声波而产生的。因此,任何超声清洗系统都必须具备三个基本元件:盛放清洗液的槽、将电能转化为机械能的换能器以及产生高频电信号的超声波发生器。 三、换能器和发生器 超声清洗系统最重要的部分是换能器。现存两种换能器,一种是磁力换能器,由镍或镍合金制成;一种压电换能器,由锆钛酸铅或其他陶瓷制成。将压电材料放入电压变化的电场中时,它会发生变形,这就是所谓的'压电效应'。相对来说,磁力换能器是用会在变化的磁场中发生变形的材料制成的。无论使用何种换能器,通常最基本的因素为其产生的空化效应的强度。超声波和其它声波一样,是一系列的压力点,即一种压缩和膨胀交替的波。如果声能足够强,液体在波的膨胀阶段被推开,由此产生气泡;而在波的压缩阶段,这些气泡就在液体中瞬间爆裂或内爆,产生一种非常有效的冲击力,特别适用於清洗。这个过程被称做空化作用。 四、声波的压缩和膨胀 从理论上分析,爆裂的空化泡会产生超过10,000psi的压力和20,000°F(11,000°C)的高温,并在其爆裂的瞬间冲击波会迅速向外辐射。单个空化泡所释放的能量很小,但每秒钟内有几百万的空化泡同时爆裂,累计起来的效果将是非常强烈的,产生的强大的冲击力将工件表面的污物剥落,这就是所有超声清洗的特点。如果超声能量足够大,空化现象会在清洗液各处产生,所以超声波能够有效清洗微小的裂缝和孔。空化作用也促进了化学反应并加速了表面膜的溶解。然而只有在某区域的液体压力低于该气泡内气体压力时才会在该区域产生空化现象,故由换能器产生的超声波振幅足够大时才能满足这一条件。产生空化所需的最小功率被称做空化临界点。不同的液体存在不同的空化临界点,故超声波能量必须超过该临界点才能达到清洗效果。也就是说,只有能量超过临界点才能产生空化泡,以便进行超声清洗。 五、频率的重要性 当工作频率很低(在人的听觉范围内)就会产生噪音。当频率低於20kHz时,工作噪音不仅变得很大,而且可能超出职业安全与保健法或其他条例所规定的安全噪音的限度。在需要高功率去除污垢而不用考虑工件表面损伤的应用中,通常选择从20kHz到30kHz范围内的较低清洗频率该频率范围内的清洗频率常常被用于清洗大型、重型零件或高密度材料的工件。高频通常被用于清洗较小、较精密的零件,或清除微小颗粒。高频还被用于被工件表面不允许损伤的应用。使用高频可从几个方面改善清洗性能。随着频率的增加,空化泡的数量呈线形增加,从而产生更多更密集的冲击波使其能进入到更小的缝隙中。如果功率保持不变,空化泡变小,其释放的能量相应减少,这样有效地减小了对工件表面的损伤。高频的另一个优势在于减小了粘滞边界层(泊努里效应),使得超声波能够'发现'极细小的微粒。zzo9深圳侨波超声新设备有限公司提供了一系列频率的产品,有28KHz、32KHz、40kHz。 六、超声清洗的优越性 高精度:由于超声波的能量能够穿透细微的缝隙和小孔,故可以应用与任何零部件或装配件清洗。被清洗件为精密部件或装配件时,超声清洗往往成为能满足其特殊技术要求的唯一的清洗方式; 快速:超声清洗相对常规清洗方法在工件除尘除垢方面要快得多。装配件无须拆卸即可清洗。超声清洗可节省劳动力的优点往往使其成为最经济的清洗方式; 一致:无论被清洗件是大是小,简单还是复杂,单件还是批量或在自动流水线上,使用超声清洗都可以获得手工清洗无可比拟的均一的清洁度。 七、超声清洗工艺及清洗液的选择 在购买清洗系统之前,应对被清洗件做如下应用分析:明确被洗件的材料构成、结构和数量,分析并明确要清除的污物,这些都是决定所要使用什么样的清洗方法,判断应用水性清洗液还是用溶剂的先决条件。最终的清洗工艺还需做清洗实验来验证。只有这样,才能提供合适的清洗系统、设计合理的清洗工序以及清洗液。 八、清洗液的选择 考虑到清洗液的物理特性对超声清洗的影响,其中蒸汽压、表面张力、黏度以及密度应为最显着的影响因素。温度能影响这些因素,所以它也会影响空化作用的效率。任何清洗系统必须使用清洗液。 选择清洗液时,应考虑以下三个因素: 1.清洗效率:选择最有效的清洗溶剂时,一定要做实验。如在现有的清洗工艺中引入超声,使用的溶剂一般不必变更; 2.操作简单:所使用的液体应安全无毒、操作简单且使用寿命长; 3.成本:最廉价的清洗溶剂的使用成本并不一定最低。使用中必须考虑到溶剂的清洗效率、安全性、一定量的溶剂可清洗多少工件利用率最高等因素。当然,所选择的清洗溶剂必须达到清洗效果,并应与所清洗的工件材料相容。水为最普通的清洗液,故使用水基溶液的系统操作简便、使用成本低、应用广泛。然而对某些材料以及污垢等并不适用于水性溶液,那么还有许多溶剂可供选用。 九、两种由清洗液不同而区分的清洗系统 水性系统:通常由敞口槽组成,工件浸没其中。而复杂的系统会由多个槽组成,并配备循环过滤系统、冲淋槽、干燥槽以及其它附件。溶剂系统:多为超声波汽相除油脂清洗机,常配备废液连续回收装置。超声波汽相清除油脂过程是由溶剂蒸发槽和超声浸洗槽组成的集成式多槽系统完成的。在热的溶剂蒸汽和超声激荡共同作用下,油、脂、蜡以及其他溶于溶剂的污垢就被除去。经过一系列清洗工序后下料的工件发热、洁净、干燥。 十、清洗件处理 超声清洗的另一个考虑因素是清洗件的上、下料或者说是放置清洗件的工装的设计。清洗件在超声清洗槽内时,无论清洗件还是清洗件篮都不得触及槽底。清洗件总的横截面积不应超过超声槽横截面积的70%。橡胶以及非刚化塑料会吸收超声波能量,故将此类材料用于工装时应谨慎。绝缘的清洗件也应引起特别注意。工装篮设计不当,或所盛工件太重,纵使最好的超声清洗系统的效率也会被大大降低。钩子、架子以及烧杯都可用来支持清洗件。[em0815] 中国心

  • 测速仪测出小型面包车151公里/小时,有没有可能是误测?

    事件由来:2018年5月19日《厦门晚报》A7版。报道一辆五菱面包车在高速公路被测速仪抓拍时速151公里/小时。通过新闻表述有这样两个信息:第一,该测速仪在执法时段经过检定并合格。第二,测速时周围无影响测速的其他因素。文中有一张照片为“福建省计量科学研究院”强制检定合格证。在“强制检定合格证”中可以看到该测速仪型号为“LDR-6D”,合格证未提供测速仪生产厂。但根据查询,应为安徽某公司生产,以多普勒原理的雷达测速仪。请问,有没有可能是误测?

  • 【资料】原子吸收基本原理

    中国心[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=111341][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]基本原理[/url][img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=111343][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]基本原理[/url]

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