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超聲波是頻率高于20千赫的機(jī)械波。在超聲波傳感器中常用的頻率為0.5-5兆赫。這種機(jī)械波在材料中能以一定的速度和方向傳播，遇到聲阻抗不同的異質(zhì)界面，如缺陷或被測(cè)物件的底面等就會(huì)產(chǎn)生反射。這種反射現(xiàn)象可被用來進(jìn)行超聲波探傷。
常用的是脈沖回波探傷法探傷時(shí)，脈沖振蕩器發(fā)出的電壓加在探頭上，用壓電陶瓷或石英晶片制成的探測(cè)元件，探頭發(fā)出的超聲波脈沖通過聲耦合介質(zhì)，如機(jī)油或水等，進(jìn)入材料并在其中傳播，遇到缺陷后，部分反射能量沿原途徑返回探頭，探頭又將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娒}沖，經(jīng)儀器放大而顯示在示波管的熒光屏上。
根據(jù)缺陷反射波在熒光屏上的位置和幅度，即可測(cè)定缺陷的位置和大致尺寸。除回波法外，還有用另一探頭在工件另一側(cè)接受信號(hào)的穿透法。超聲波傳感器利用超聲法檢測(cè)材料的物理特性時(shí)，還經(jīng)常利用超聲波在工件中的聲速、衰減和共振等特性。
在工業(yè)應(yīng)用中，超聲波傳感器具有可靠性高、通用性強(qiáng)的特點(diǎn)。由于超聲波傳感器測(cè)量方法，在幾乎所有條件下都能可靠地工作，因此即使是復(fù)雜的任務(wù)，也可以達(dá)到毫米精度的物體檢測(cè)或料位測(cè)量。任何其他測(cè)量方法，都無法成功地應(yīng)用于如此廣泛的范圍，和如此眾多的不同應(yīng)用。
這些裝置非常堅(jiān)固耐用，即使在Z惡劣的條件下也依然能夠勝任。傳感器表面通過振動(dòng)進(jìn)行自我清潔，這并不是傳感器對(duì)灰塵不敏感的唯一原因。除了少數(shù)例外情況，聲音傳播的物理原理幾乎在任何環(huán)境中都是有效的。
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