超声波脉冲探头怎么不准

A. 超声波探头的问题

探头肯定要接到电路中才能工作，如果正常接收到合适幅度合适频率的超声波信号，接收端应该给出电平信号，如果出现一串脉冲信号，说明接收信号幅度和持续性不好。当然探头与探头是有区别的，看你拿到的是什么参数的，看看手册吧！

B. 超声波流量计的测量原理

当超声波束在液体中传播时，液体的流动将使传播时间产生微小变化，并且其传播时间的变化正比于液体的流速，其关系符合下列表达式
其中
θ为声束与液体流动方向的夹角
M 为声束在液体的直线传播次数
D 为管道内径
Tup 为声束在正方向上的传播时间
Tdown为声束在逆方向上的传播时间
ΔT=Tup –Tdown
设静止流体中的声速为c，流体流动的速度为u，传播距离为L，当声波与流体流动方向一致时（即顺流方向），其传播速度为c+u；反之，传播速度为c-u.在相距为L的两处分别放置两组超声波发生器和接收器（T1,R1）和（T2,R2）。当T1顺方向，T2逆方向发射超声波时，超声波分别到达接收器R1和R2所需要的时间为t1和t2,则
t1=L/(c+u)； t2=L/(c-u)
由于在工业管道中，流体的流速比声速小的多，即c>>u,因此两者的时间差为 ▽t=t2-t1=2Lu/cc 由此可知，当声波在流体中的传播速度c已知时，只要测出时间差▽t即可求出流速u，进而可求出流量Q。利用这个原理进行流量测量的方法称为时差法。此外还可用相差法、频差法等。 如果超声波发射器发射连续超声脉冲或周期较长的脉冲列，则在顺流和逆流发射时所接收到的信号之间便要产生相位差▽O,即▽O=w▽t=2wLu/cc
式中，w为超声波角频率。当测得▽O时即可求出u,进而求得流量Q。此法用测量相位差▽O代替了测量微小的时差▽t，有利于提高测量精度。但存在者声速c对测量结果的影响。 为了消除声速c的影响，常采用频差法。由前可知，上、下游接收器接受到的超声波的频率之差为▽f可用下式表示 ▽f=[（c+u）/L]-[(c-u)/L]=2u/L
由此可知，只要测得▽f就可求得流量Q，并且此法与声速无关。超声波技术及其应用一、没测量水位概况
水电站多采用浮子式液位计或投入式液位计来进行水位测量。其缺点为：测量精度低，不可靠，经常出现浮子卡死不动和传感器堵塞导致测不准；维护工作量大，安装、调试不便，采集到的仅是模拟告警信号，不能直接进入电厂计算机监控系统。对无人值班电厂不实用。
通过对拦污栅水位测量系统进行了反复对比，优化得出最后的方案设计，采用超声波液位计对栅前、栅后水位进行实时准确监测，超声波液位计用PLC对采集量进行处理。并且把实时水位和压差数据送到中控室，超声波液位计显示和越限报警。超声波液位计同时采用RS422/RS232接口，又把实时数据送到大坝集中控制室工控机，处理成计算机通信报文，最终将采集量送到电厂计算机监控系统上位机。
该项目实施后不仅满足栏污栅栅前、栅后水位及压差的多点实时监测，及报警功能，而且结束了拦污栅测量系统独立工作，无法与电厂计算机监控系统通讯的局面。实现与闸门系统的监视功能、控制功能以及故障时ON-CALL寻呼系统功能的集成。满足了无人值班电站的需要。该技术在云南省电力系统还是第一家。 超声波液位计测量水位的原理以及安装要求 超声波液位计工作时，高频脉冲声波由换能器（探头）发出，遇被测物体（水面）表面被反射，折回的反射回波被同一换能器（探头）接收，转换成电信号。脉冲发送和接收之间的时间（声波的运动时间）与换能器到物体表面的距离成正比，声波传输的距离S与声速C和传输时间T之间的关系可以用公式表示：S=CⅩT/2
例如：声速C=344m/s，传输时间为50ms，即可算出传输的距离为17.2m，测定距离为8.6m。
三．可编程超声波式拦污栅水位测量系统在田坝电站应用产生的效果
用超声波液位计测量大坝水位在当今国内尚不普遍，技术上尚无经验可以借鉴。在这样的情况下，我们充分利用PLC与超声波液位计这一领域的先进技术，按照总体规划，长远考虑，一次到位，避免重复改造，重复投资的这一原则，对该项目进行自行设计，全面顺利地完成了这一课题。在该领域取得了较有价值的经验。为目前我国国内水电站实现对大坝水位监测系统提供了一个可以借鉴的范例。

C. 影响超声波检测仪数值的因素

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。

影响 超声波测厚仪 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。

超声波测厚仪主要功能

1．简单易操作的参数配置界面

2．可调整的实时A扫描 ， 可调整增益、闸门、消隐、范围、平移等参数

3．实时B扫描功能 ， 显示工件的剖面图 ， 用于观察被测工件的底面轮廓

4．数值视图 ， 用大数字显示厚度值

5．厚度报警：可设置厚度界限 ， 对界限外的测量值自动报警

6．最值模式：捕获测量过程中的最大最小值

7．差值模式：获得当前测厚值与标称厚度之差以及差值与标称厚度的百分比

8．支持毫米和英寸两种厚度单位

9．用户可选的测量分辨率米制X.XX和X.X ， 英制为X.XXX和X.XX

10．用户可选的波形样式：外形线或填充

11．用户可选的整流模式：射频 ， 倒相射频 ， 全波 ， 负半波 ， 正半波

12．多种语言界面可选

13．待机时间：超长待机 ， 长达35小时

D. 老师您好，我想问个关于超声波探头特性的问题。

首先，超声波测距你的信号源应该使用脉冲信号，而不是连续的锯齿波；

其次，你用的两个超声波探头是同向测量还是相对测量，换句话说就是两个探头的关系是什么；

对于这两种不同的方式，测距的原理如图

再次，你上的图中的横坐标就是你所谓的计数次数么，如果是，那发射端发射连续的锯齿波周期为计数100次所用的时间，传播过程中频率特性不变，那么接受端必然周期也是100次所用的时间。

最后，给你一篇文章，超声波测量软组织生物力学特性诊断系统的研究，天津大学，孙颖。你要看的重点是：互相关形变测量的基本原理

E. 影响超声波流量计计量的有什么因素

1.流体介质
（超声波流量计能测的介质也是有要求的，有些介质测不了）

2.介质的温度

3.是否满管（液体超声波流量计）

4.时差法原理的超声波流量计只能测较为纯净的液体流量。

5.多普勒法超声波流量计专门测带杂质气泡的液体流量

6.管道的材质

7.管道的壁厚

8.介质的流速范围（过低过高都测不准）

9.当传感器探头接触管壁的时候是否充分接触，一般的管壁都需要经过打磨处理，加上耦合剂才能达到充分接触，如果接触不好会影响信号传递

10.传感器探头安装的距离（指的是时差法的超声波流量计，时差法是通过超声波的折射来完成测量的，如果距离不对那对信号也是影响非常大的）

F. 超声波传感器的测量精度受到哪些因素影响

超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号（通常是电信号）的传感器。超声波传感器利用声波介质对被检测物进行非接触式无磨损的检测。其中超声波是振动频率高于20KHz的机械波。它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。因此超声波传感器对透明或有色物体，金属或非金属物体，固体、液体、粉状物质均能检测尤其是在阳光不透明的固体中。其检测性能几乎不受任何环境条件的影响，包括烟尘环境和雨天。
然而关于影响超声波传感器测量精度的因素却是多个方面的。接下来工釆网小编来具体介绍一下。
首先对于超声波传感器而言，测量精度通常是指模拟输出的测量值的绝对精度。基于回波传输时间，超声波传感器的测量精度依靠数个物理参数。这些参数通常与空气和内部偏差相关。
由于空气温度对超声波传感器的测量精度有很大的影响。当超声波脉冲的回波的传播时间被测量后，传感器用声速计算到目标物的距离。然而，由于空气温度的改变，声速每Kelvin改变0.17%. 几乎所有的倍加福超声波传感器都有一个温度探测器来弥补这种影响。因此这个探测器测量环境温度，传感器修正测量值的相关温度偏移。例如：在室温和较低的温度下，湿度对声速的影响可以忽略不计。然而，在高温下，声速随着湿度的增高而增高。
其次超声波传感器具有温度补偿的特性。那是因为超声波传感器使用回波传输时间的方法原理，即测量超声波脉冲发出和测得回波的时间间隔。超声波传感器通过声速来计算目标物的距离。当声音在空气中传播时，声速在室温下大概是344 m/s。该特性能使模拟量输出型的超声波传感器在一个宽温度范围内获得高达0.6mm的重复精度。其中声速是依靠温度来改变的，每升高一摄氏度改变约17%。因此，大多数的超声波传感器配有温度探测器用于测量距离的修正。这个补偿可以在超声波传感器从-25? C 到+70? C工作范围内执行，并得到±1.5%的测量精度。
除空气温度、温度、温度补偿以外气压、气流、气体类型、外部噪音等因素也会影响超声波传感器的精度，相对于气压而言声速在海平面和3000米海拔高度传播时下降不到1%。指定位置的大气波动可以忽略不计，对声速的影响是难以衡量的。但是气流对超声波测量没有影响。那是因为如果目标物有标准反射板的反射特性，一般气流（风）7kn（50-61.5 km/h）对超声波测量没有影响。当然暴风雨天气或者飓风可能导致不稳定的测量（信号衰减）。目前在关于声速的变化，没有得出常规的结论。这是因为气流方向和气流速度时常改变。另一方面外部噪音也是影响超声波精度的一个因素，由于外部噪音和被测目标物的回波是不同的，通常不会引起误判。如果干扰源与超声波传感器有同样的频率，内部噪音的振幅一定不会超过目标回声的振幅。
无论是超声波传感器本身还是周围环境因素，都会影响距离测量的精确度，这时可以考虑采取一些措施，例如采用超声波传感器 - MB7092