第十六章近代檢測技術近代檢測技術超聲檢測紅外檢測核輻射檢測激光檢測微波檢測16、1超聲檢測超聲檢測的物理基礎超聲波探頭超聲波檢測技術的應用超聲波的波型及其轉換縱波：質點振動方向與傳播方向一致的波稱為縱波，它能在固體、液體和氣體中傳播。橫波：質點振動方向垂直與傳播方向的波稱為橫波，它只能在固體中傳播。表面波：質點振動介于縱波與橫波之間，沿著表面傳播，振幅隨著深度的增加而迅速衰減的波稱為表面波，它只在固體的表面傳播。1、超聲檢測的物理基礎聲波的衰減聲波在介質中傳播時隨著傳播距離的增加，能量逐漸衰減，其衰減的程度與聲波的擴散、散射、吸收等因素有關。1、超聲檢測的物理基礎2、超聲波探頭超聲波探頭是實現聲、電轉換的裝置，又稱超聲換能器或傳感器。這種裝置能發射超聲波和接受超聲回波，并轉換成相應的電信號。超聲波探頭的分類按其工作原理可分為壓電式、磁致伸縮式、電磁式等多種，其中以壓電式為最常用。3、超聲波檢測技術的應用超聲波測厚度超聲波測厚度的方法有共振法、干涉法、脈沖回波法等，例脈沖回波法檢測厚度。超聲波測液位脈沖回波式測量液位，圖16-6。超聲波定點式液位計，實現定點報警或液面控制，圖16-7。3、超聲波檢測技術的應用超聲波測流量相位差法測流量測量原理：轉換發射與接收探頭的功能，求出順流和逆流接收信號相對發射超聲波的相位角φ1和φ2，則相位差：兩束波的相差△φ與傳送時間差△t之間的關系為：△φ=2πf△t，由于相差△φ比時間差△t有了一個放大系數2πf，在一定范圍內頻率f越大，測量越容易，該法以測相位角代替精確測量時間，因而可以進一步提高測量精度。3、超聲波檢測技術的應用超聲波測流量頻率差法測流量測量原理：順流和逆流超聲波的重復頻率f1、f2不同，則頻率差：優點：速度v直接與△f，而與波速c值無關，可獲得更高的測量精度。1、紅外檢測的物理基礎紅外輻射又稱紅外光，其熱效應最大。在自然界中只要物體本身具有一定溫度（高于絕對零度），都能輻射紅外光。紅外光具有反射、折射、散射、干涉、吸收等特性。幾個名詞：黑體、鏡體、透明體、灰體1、紅外檢測的物理基礎基爾霍夫定律：物體向周圍發射紅外輻射能時，同時也能吸收周圍物體發射的紅外輻射能，即：1、紅外檢測的物理基礎斯忒藩-波爾茲曼定律維恩位移定律2、紅外探測器紅外探測器按其工作原理可分為：熱探測器和光子探測器兩類。熱探測器：熱探測器在吸收紅外輻射能后溫度升高，引起某些物理性質的變化，這種變化與吸收的紅外輻射能成一定的關系。光子探測器：利用光子效應制成的紅外探測器稱為光子探測器。3、紅外輻射檢測技術的應用紅外測溫紅外氣體分析紅外遙測紅外氣體分析利用氣體透射光譜的吸收帶現象，通過測量對吸收帶光譜的光的透射或吸收情況，測量是否含有某種特定的氣體成分及其含量大小。只要在紅外波段范圍內存在吸收帶的任何氣體，都可用這種方法分析。co2紅外氣體分析儀，co2氣體透射光譜的吸收帶是由co2內部原子相對振動引起的，吸收帶處的光子能量反映了振動頻率的大小。16、3核輻射檢測核輻射檢測的物理基礎核輻射傳感器核輻射檢測技術的應用1、核輻射檢測的物理基礎核輻射核輻射：放射性同位素衰變時，放出一種特殊的帶有一定能量的粒子或射線的現象。核輻射強度：單位時間內發生衰變的次數來表示放射性的強弱，稱為放射性強度。1、核輻射檢測的物理基礎核輻射與物質間的相互作用電離作用核輻射的散射與吸收3、核輻射檢測技術的應用核輻射在線測厚儀利用物質對射線的吸收程度或核輻射散射與物質厚度有關的原理進行工作。核輻射物位計不同介質對γ射線的吸收能力不同，固體吸收能力最強，液體次之，氣體最弱。核輻射流量計核輻射探傷16、4激光檢測激光檢測的物理基礎激光器及其特點激光檢測技術的應用1、激光檢測的物理基礎激光的形成激光的特性方向性強，亮度高單色性好相干性好3、激光檢測技術的應用激光測距將光速為c的激光射向被測目標，測量它返回的時間，由此求得激光器與被測目標間的距離d，即：d=c*t/2。激光測流速多普勒效應：當波源與觀測者之間存在相對運動時，觀測者接收到的波的頻率不等于波源振動的頻率，這種現象稱為多普勒效應。激光測長激光測車速16、5微波檢測微波檢測的基本知識微波傳感器微波檢測技術的應用1、微波檢測的基本知識微波檢測的基本知識微波的三大特性：吸收、反射和透射。微波振蕩器與微波天線2、微波傳感器反射式傳感器通過檢測被測物反射回來的微波功率或經過的時間