超声波传感器的检测原理

超声波是频率高于20千赫的机械波。在超声波传感器中常用的频率为0.5-5兆赫。这种机械波在材料中能以一定的速度和方向传播，遇到声阻抗不同的异质界面，如缺陷或被测物件的底面等就会产生反射。这种反射现象可被用来进行超声波探伤。

常用的是脉冲回波探伤法探伤时，脉冲振荡器发出的电压加在探头上，用压电陶瓷或石英晶片制成的探测元件，探头发出的超声波脉冲通过声耦合介质，如机油或水等，进入材料并在其中传播，遇到缺陷后，部分反射能量沿原途径返回探头，探头又将其转变为电脉冲，经仪器放大而显示在示波管的荧光屏上。

超声波传感器

根据缺陷反射波在荧光屏上的位置和幅度，即可测定缺陷的位置和大致尺寸。除回波法外，还有用另一探头在工件另一侧接受信号的穿透法。超声波传感器利用超声法检测材料的物理特性时，还经常利用超声波在工件中的声速、衰减和共振等特性。

在工业应用中，超声波传感器具有可靠性高、通用性强的特点。由于超声波传感器测量方法，在几乎所有条件下都能可靠地工作，因此即使是复杂的任务，也可以达到毫米精度的物体检测或料位测量。任何其他测量方法，都无法成功地应用于如此广泛的范围，和如此众多的不同应用。

这些装置非常坚固耐用，即使在Z恶劣的条件下也依然能够胜任。传感器表面通过振动进行自我清洁，这并不是传感器对灰尘不敏感的唯一原因。除了少数例外情况，声音传播的物理原理几乎在任何环境中都是有效的。