超声波范文10篇

第1章绪论

高速度，高效率是现代工业的标志，而这是建立在高质量的基础之上的。设计和工艺人员理应了解：非均一的组织结构，随机出现的微观、宏观缺陷，常常可以有时甚至是只能依靠无损检测技术的运用方可予以发现、评价。当然，这与数十年来多方的重视和广大从业人员的艰辛努力，使无损检测技术在这方面已具有一定的能力有关。现在，在工业发达国家，无损检测在产品的设计研制，使用部门已被卓有成效的运用，1981年美国前总统里根在给美国无损检测学会成立40周年大会的贺信中就说过：“你们能够给飞机、空间飞行器、发电厂、船舶、汽车和建筑物等带来更大程度的可靠性。没有无损检测，我们就不可能享有目前在这些领域和其他领域的领先地位。”无损检测正在以迅猛之势向纵深发展，客观的需要毕竟是一种专业可以发展的最大动力。超声技术就是一项典型的无损检测技术。利用超声波测量已知基准位置和目标物体表面之间距离的方法，称为超声波测距。可想而知，它的应用，必将在未来展现出夺目的光辉。

1.1课题背景

利用超声波作为定位技术是蝙蝠等一些无目视能力的生物作为防御及捕捉猎物生存的手段，也就是生物体发射不被人们听到的超声波(20kHZ以上的机械波)，借助空气媒质传播由被待捕捉的猎物或障碍物反射回来的时间间隔长短与被反射的超声波的强弱判断猎物或障碍物位置的方法，根据这一原理，人们提出了超声波测距，它是一种传统而实用的非接触测量方法，和激光、涡流和无线电测距方法相比，具有不受外界光及电磁场等因素的影响的优点，在比较恶劣的环境中也具有一定的适应能力，且结构简单，成本低，因此在工业控制、建筑测量、机器人定位方面得到了广泛的应用。但由于超声波传播声时难于精确捕捉，温度对声速的影响等原因，使得超声波测距的精度受到了很大的影响，限制了超声测距系统在测量精度要求更高的场合下的应用。距离是在不同的场合和控制中需要检测的一个参数，测距成为数据采集中要解决的一个问题。而由于超声波的速度相对光速小的多，其传播时间比较容易检测，并且易于定向发射，方向性好，强度好控制，因而人类采用仿真技能利用超声波测距。超声波测距是一种利用超声波特性、电子技术、光电开关相结合来实现非接触式距离测量的方法。因为它是非接触式的，所以它就能够在某些特定场合或环境比较恶劣的情况下使用。比如要测量有毒或有腐蚀性化学物质的液面高度或高速公路上快速行驶汽车之间的距离。

我国超声波检测技术是从无到有，从低级阶段逐渐发展到应用普及的现阶段水平。超声波检测仪器的研制生产，也大致按此规律发展变化。

五十年代，我国开始从国外引进超声波仪器，多是笨重的电子管式仪器。如英国的UCT-2超声波检测仪，重达24kg，各单位积极开展试验研究工作，在一些工程检测中取得了较好的效果。

摘要：超声波计量技术越来越被燃气公司和燃气用户认可，已经广泛应用于大管径、大流量的管道燃气的计量，但在家用和工商业天然计量场景尚未大面积规模应用。随着超声波计量技术和通信技术的发展与结合，为计量公平和安全用气提供了技术支撑。本文阐述了超声波的计量技术的发展历程、超声波计量基本原理、超声波计量产品的特点与优势、产品的试挂方案及试挂总结、不同角度分析超声波计量技术应用的思考。

关键词：超声波计量；超声波燃气表；通信技术

1概述

在国外，利用超声波对流体计量的研究已有数十年的历史。1931年，德国科研人员取得关于利用声波测量管道流体流量的专利成为超声波流体计量最早的参考文献，但测得的时间精度无法达到计量需要；50年代初，美国科研人员通过多次循环测量方案将时差扩大，用于燃油流量测量，标志着超声波计量技术由理论研究阶段进入应用阶段，但方案太复杂而未能规模化应用。进入70年代，随着集成电路技术的快速发展，出现了频差法超声波流量计，但主要测量大管径、大流量不适用于小管径、小流量测量。同期，前苏联科研人员发现管道内流体流动有层流和紊流状态，并给出了层流状态下的理论计算公式，为超声波流量计量进一步提高测量精度提供了理论依据。至此，超声波流量计量的研究和应用才快速发展起来。到上世纪90年代，电子技术的快速发展，新材料、新工艺的不断涌现，促进超声波流量计量的应用范围获得扩展，测量精度显著提升。超声波流量计应用领域由早期的液体流量计量，扩展到气体流量测量。随着天然气工业的快速发展和应用范围的迅速扩大，更加促进了超声波气体计量的应用。超声波燃气表在欧洲和日本已经开始进入民用市场，对于拥有年使用量近3000万台燃气表的中国市场来说，目前部分燃气公司已经有规模使用，并获得相应的试用和使用经验，远期看超声波燃气表的应用未来可期，必将会给燃气公司的产品选型和应用带来一个新的挑战和发展机遇。20年前，智能IC卡燃气表的推出不啻是燃气计量及收费方面的一次革命，智能IC卡燃气表一方面解决了燃气公司抄表难、收费难的问题，使燃气公司能够及时回笼资金，极大地节省了抄表方面的人力、物力；另一方面使用户能够自主购气，避免抄表人员入户。十年前，无线远传燃气表的推出对燃气公司的管理提升有着巨大的推动作用，一方面解决了无法见表带来的表具运行状态的监控；另一方面方便对表具的供气的户外关阀，解决了供气控制、提高使用的安全性。随着科技的进步传统的IC卡燃气表、无线远传燃气表的一些弊端也逐渐显现出来：各燃气企业存在不少用气设备达不到计量表最小流量（俗称“大马拉小车”）或超出流量计最大计量（俗称“小马拉大车”）的情况，造成燃气表不计量或计量不准确的现象。燃气公司为了了解用户用气信息，会依据原有的智能控制部分和现有的无线通信技术会选择适合自己的无线通信方式，如选择NB-iot、4G、LORA、BLE等无线通信方式，传输表具的计量信息和运行信息。超声波计量技术的发展和产品的成熟、稳定与通信技术的蓬勃发展特别是NB-iot通信技术的在公用事业的广泛应用，会促进计量技术和通信技术的快速融合，为燃气公司经营管理需求提供相应的产品。

2超声波计量基本原理及特点

2.1基本原理

【摘要】目的为充分利用芹菜食物资源，避免资源的浪费，探讨芹菜总黄酮的提取及鉴别方法。方法采用超声波乙醇浸提法从芹菜中提取黄酮类物质，对所提取的黄酮类物质进行验证，并用分光光度法测定含量。结果测得样品中总黄酮的含量C=0.2126mg/ml，回收率为100.3%，其纯度和产率均较高。结论该方法采用全物理过程，无任何污染，是提取芹菜黄酮类物质的有效途径。

【关键词】超声波提取芹菜总黄酮鉴别

TheTotalFlavanoneofCeleryExtractionandtheIdentificationbyUltrasonicWave

Abstract：ObjectiveTomakeuseoftheresourcesofcelery，avoidwastingandapproachtheextractionoftotalflavanoneofcelery.MethodsTheflavonoidswereextractedbyethanolasthesolventfromcelerywithultrasonicwaveandethanolextraction.Usingspectrophotometrytoextractandchecktheflavanoneofcelery.ResultsThedensityofthetotalflavanoneofcelerywasC=0.2126mg/mlandtherateofrecoverywas100.3%.Theoutcomeandthepurityoftheflavanonewereallveryhigh.ConclusionThismethodisapurelyphysicalprocessandhasnotanypollution.Itisanidealwaytoextracttheflavanoneofcelery.

Keywords：Ultrasonicwavetreatment;Celery;Totalflavanone;Identification

芹菜ApiumgraveolensL．属伞形花科一年生或二年生草本植物，异名药芹、旱芹。芹菜味辛、甘，性凉，营养丰富。已有研究证实，芹菜含有丰富的黄酮类化合物、多不饱和脂肪酸、矿物元素、丁基苯酞类、萜类、香豆素衍生物、叶绿素、氨基酸与维生素、膳食纤维等［1］，其中，黄酮类化合物主要成分为水蓼素及7-甲基水蓼素,医学证明，这2种黄酮类化合物是治疗高血压的有效成分［2］。在药理上，芹菜还具有降压、安神、降血糖、血脂、软化血管、增强免疫力、增进食欲和健胃等药理作用［2］。还可作为神经衰弱、小便热涩不利、月经不调等症的食疗。芹菜中含有大量膳食纤维素，经常食用有促进肠蠕动、防治便秘以及预防大肠癌等［3］。

1仪器与试剂

1.1仪器KQ5200DB型数控超声波清洗器（超声工作频率40kHz,江苏省昆山市超声仪器有限公司）；UV-755B紫外可见分光光度计（上海分析仪器总厂）；ZF-I型三用紫外分析仪(上海顾村光电仪器厂)；SHB-III循环水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）。

1.2试剂95%乙醇；亚硝酸钠AR；硝酸铝AR；氢氧化钠AR；三氯化铝AR；盐酸AR；氨水AR；冰醋酸AR；醋酸乙酯AR；乙酸镁AR；镁粉AR；正丁醇AR；芦丁标准品（中国药品生物制品检定所）；新鲜香附（采于广西百色市）。

2方法与结果

2.1总黄酮成分提取取新鲜香附，烘干，粉碎。称取香附粉末约6g，加80ml95%乙醇，超声波提取2.5h，抽滤。滤渣再加80ml95%乙醇，超声波提取2.5h，抽滤，合并两次滤液，减压回收乙醇至滤液仅剩25ml左右为止，放置250ml容量瓶中，用60%乙醇稀释至刻度，得样品液。

2.2测定方法依据以芦丁为对照品测定香附中总黄酮的含量，加入铝离子试剂，同时控制适宜pH值，使黄酮化合物与铝盐形成络合物，在可见光区能获得稳定的特征吸收峰。

概述:

目前利用超声设备焊接各种塑件已相当普及,产品包装.切割.铆埋.压花.打孔.等行业是必不可缺的设备,于是各式各样,各种功能的超声焊接也应运而生,应用领域不同,使用方法和对设备要求大不相同.现时使用中消费者存在很大的区.真对这些误区加一说明!

1)焊接原理上理解误区

有相当一部分从事多年超声焊接方面的人员.对超声能量地传递有一种误解,认为是音波在接触面进行焊接,其实这是一种误解,真正的焊接原理是:换能器把电能转换为机械后,通过工件物质分子进行传导,声波在固体中地传导声阻远小于在空气中的声阻,当声波通过工件接缝时,缝隙中的声阻大,产生的热能相当就大.温度首先达到工件的容点,再加上一定的压力,使接缝熔接.而工件的其它部分由于热阻小,温度低不会熔接.其原理同电工学中的欧姆定律类似.

2)工件材料误区:

超声焊接机对要焊接的工件材质也是有要求的,不是所有材料都能焊接,有人理解为任何材料都可以焊接,这是一个很大的误解.不同种材质之间有的能更好地焊接,有的是基本能相熔,有的是不相熔的.同一材料之间熔点是相同的,从原理讲是可以焊接的,但是当要焊接的工件的熔点大于350℃时,就不在适合用超声焊接了.因为超声是瞬间使工件分子溶化,判断依据是在3秒之内,不能良好熔接,就应该选择其它焊接工艺.如热板焊接等.一般来讲ABS料是最容易焊接,尼龙是最难熔接的.具体焊接材料选择请参考附表:

摘要:桥梁桩基施工具有隐蔽性特征，桩基质量问题很难及时发现并有效处理，而桩基质量直接关系到桩基工程的成败，必须加强桥梁混凝土灌注桩质量检测。文章以某桥梁工程为例，对超声波无损检测技术原理、技术应用及检测数据分析与缺陷评定进行深入探讨。

关键词:超声波检测;桥梁工程;桩基检测

1工程概况

某桥梁54－4桩基采用钻孔灌注桩，设计桩径2.0m，桩长75m，声测管预埋3根，通过超声波平测法进行桩基灌注桩质量无损检测，测点布设间距0.80m。本桥梁工程工期紧，在桩身混凝土灌注后第5d即进行超声检测，检测结果表明，信号接收十分微弱，波形严重衰减，检测结果受混凝土龄期影响较大。出于本工程工期紧以及超声波检测质量要求的考虑，在桩身混凝土灌注10d后再次超声检测，信号接收强度及波形良好，桩基混凝土灌注质量优良。

2技术原理及检测仪器设备

2.1技术原理。超声波法在进行桥梁桩基检测的过程中，其超声脉冲发射源向桩基混凝土结构发出高频弹性脉冲波，再通过高精度接收系统进行桩基混凝土结构内脉冲波传播过程及波动特性的接收与记录。由于桩基混凝土为多相非均质结构，其结构中声波的传播速度具有一定的规律性特征，若声波传播路径中存在裂缝、密实度差异、孔洞、夹泥等缺陷，声波必须绕过缺陷或通过传播速度不同的介质，其必将发生衰减，导致传播时间改变，声速降低，波幅缩减，波形畸变。混凝土结构内所存在的破损或不连续必将形成波阻抗界面，当脉冲波传递至该界面，将引发波透射和反射，影响并降低所接收到的透射波能量;混凝土结构内的孔洞、松散及蜂窝等缺陷将引发脉冲波的散射与绕射。总之，根据脉冲波初始到达时间及波能量衰减特性、变动规律等特征，便能得到混凝土结构密实度参数，判断出桩基结构内混凝土缺陷的性质、类型及位置。2.2检测仪器设备。(1)超声波仪及径向振动换能器本桥梁桩基超声波检测采用ZBL－U520便携式超声仪，该超声脉冲仪对于混凝土缺陷检测、基桩完整性检测、结合面质量检测、材料物理力学性能检测等具有普遍适用性。本工程采用以纵波发射和接收为目的的振动换能器。(2)声测管本工程在设计过程中必须将声测管预埋方式及布设形式在图纸中明确标示，并根据桩横截面布局及检测控制面积严格控制声测管埋置数量，保证检测结果。

【摘要】目的为充分利用马鞭草植物资源，避免资源的浪费，探讨马鞭草总黄酮的提取及鉴别方法。方法采用超声波乙醇浸提法从马鞭草中提取黄酮类物质，对所提取的黄酮类物质进行验证，并用分光光度法测定含量。结果测得样品中总黄酮的含量C=0.2028mg/ml，回收率为101.4%，其纯度和产率均较高。结论该方法采用全物理过程，无任何污染，是提取马鞭草黄酮类物质的有效途径。

【关键词】超声波提取马鞭草总黄酮鉴别

TheTotalFlavanoneofHerbaVerbenaeExtractionandtheIdentificationbyUltrasonicWave

Abstract：ObjectiveTomakeuseoftheresourcesofherbaverbenae,avoidwastingandapproachtheextractionoftotalflavanoneofherbaverbenae.MethodsTheflavonoidswereextractedbyethanolasthesolventfromHerbaVerbenaewithultrasonicwaveandethanolextraction.UsingspectrophotometrytoextractandchecktheflavanoneofHerbaVerbenae.ResultsThedensityofthetotalflavanoneofherbaverbenaewasC=0.2028mg/mlandtherateofrecoverywas101.4%.Ttheoutcomeandthepurityoftheflavanonewereallveryhigh.ConclusionThismethodisapurelyphysicalprocessandhasnotanypollution.ItisanidealwaytoextracttheflavanoneofHerbaVerbenae.

Keywords：Ultrasonicwavetreatment；Herbaverbenae；Totalflavanone；Identification

马鞭草Herbaverbenae始载于《名医别录》，为马鞭草科植物马鞭草VerbenaoficinalisL．的全草，广泛分布于我国中南、西南及山西、甘肃、新疆、江苏和浙江等地［1］。马鞭草性苦、辛，微寒，具有清热解毒、活血通经、利水消肿、截疟的功效，用于感冒发热、黄疸、痢疾、痛经、水肿、疟疾、跌打损伤等［1］。其主治癥瘕积聚、经闭痛经、疟疾、喉痹、痈肿、水肿、热淋等症，可用于治疗疟疾、白喉、传染性肝炎、流行性感冒、丝虫病、咳嗽等［2］。马鞭草亦可利尿，止血，促进泌尿系统结石的排出，减少黏膜出血，缓解疼痛，配合其它常用利水通淋化石的中药，临床常获良效［3］。除此之外，其外用可治疗痔疮、关节痛、跌打损伤、水疝等［4，5］。马鞭草含有鞭草苷、5二氢马鞭草苷、桃叶珊瑚苷、熊果酸、3α，24二羟基齐墩果酸、十六酸、β谷甾醇、羽扇豆醇、蒿黄素、β胡萝卜素等化学成分［2］。由于其在临床应用中有明显的疗效，近年又发现有新的药理活性，现代研究又发现马鞭草醇提取物具有抗生育、抗癌作用［1］。因此马鞭草中的化学成分及药效物质引起了新的关注。马鞭草由于临床应用无毒副作用，前景具有潜在优势，对其研究受到重视。

1)焊接原理上理解误区

有相当一部分从事多年超声焊接方面的人员.对超声能量地传递有一种误解,认为是音波在接触面进行焊接,其实这是一种误解,真正的焊接原理是:换能器把电能转换为机械后,通过工件物质分子进行传导,声波在固体中地传导声阻远小于在空气中的声阻,当声波通过工件接缝时,缝隙中的声阻大,产生的热能相当就大.温度首先达到工件的容点,再加上一定的压力,使接缝熔接.而工件的其它部分由于热阻小,温度低不会熔接.其原理同电工学中的欧姆定律类似.

2)工件材料误区:

超声焊接机对要焊接的工件材质也是有要求的,不是所有材料都能焊接,有人理解为任何材料都可以焊接,这是一个很大的误解.不同种材质之间有的能更好地焊接,有的是基本能相熔,有的是不相熔的.同一材料之间熔点是相同的,从原理讲是可以焊接的,但是当要焊接的工件的熔点大于350℃时,就不在适合用超声焊接了.因为超声是瞬间使工件分子溶化,判断依据是在3秒之内,不能良好熔接,就应该选择其它焊接工艺.如热板焊接等.一般来讲ABS料是最容易焊接,尼龙是最难熔接的.具体焊接材料选择请参考附表:

焊接工件的工艺误区

3)超声能量是瞬间爆发地,熔接处应成点或线条,以及传递的距离都要符合超声焊接方式.有人认为只要是塑料材料,无论怎样接合面都可以良好地焊接,这也是一个错误认识.当瞬间能量产生时,接缝面积越大,能量分散越严重,焊接效果越差,甚至无法焊接.另外超声波是纵向传波的,能量损失同距离成正比,远距离焊接应控制在6厘米以内.焊接线应控制在30----80丝之间为宜,工件的臂厚不能低于2毫米,否则不能良好熔接,特别是要求气密的产品.

摘要:压接作为金属类工件的一种连接方式，其压接质量的好坏会直接影响该类型工件的使用。该文总结现有检测方法的不足，以钢制棒材与铝制套管的被压接工件作为研究对象，分析被压接工件的结构及典型的压接缺陷，提出基于超声波的压接质量检测方法。仿真分析超声波的声场分布，得到适用于压接质量检测的探头频率。搭建压接质量超声检测试验系统，并对试块和被压接工件进行检测。结果表明：超声检测技术能够实现对被压接工件压接质量的检测，径向和轴向检测准确度达0.1mm，可满足检测要求，验证该文提出方法的可行性和有效性。

关键词:被压接工件;压接质量;超声检测;仿真分析

压接是用手动或自动的专用压接工具对两种金属进行机械压紧而产生的连接，是让金属在规定的限度内发生变形并将金属连接到一起的一种技术。这种技术广泛应用于架空输电线路的金具连接中，比如输电线路中的锚固类金具及线束冷压端子等都是通过压接的方式进行金属连接的[1]。被压接的工件在压接过程中质量不达标，会导致被压接的两个部分不能密实地连接到一起，容易发生脱落，从而影响工件的使用[2-3]。对于被压接工件压接质量检测方法主要有外表尺寸测量法和力学试验检测法。外表尺寸测量法是对压接后的被压接工件进行尺寸测量来分析工件压接的好坏，这种方法不能直接观察到其内部的压接状况。力学试验检测法是一种破坏性的检测方法，通过对压接后的工件进行解剖，直接检查其内部的压接状况。此方法只是一种抽样检查，无法代表所有该类型被压接工件的压接质量。针对被压接工件的压接质量检测问题，相关学者与单位展开了一系列研究。杨帆等[4]使用X射线对输电线路中的锚固金具进行检测，通过X光片对压接后的金具内部结构进行分析；赵洲峰等[5]使用数字射线对已知压接缺陷的锚固金具进行检测，得到了压接缺陷的典型图像；张鹏等[6]研制了适于现场地面的射线检测装置。当前大部分的研究都是使用射线检测，由于该方法能直接对工件内部的压接状况进行检测，并且对工件没有损坏，因此被用于进行被压接工件的压接质量检测[7-8]。但是射线检测设备属于特种设备，设备笨重、价格昂贵且操作复杂，还会对检测人员的身体健康造成危害[9]。射线检测存在的问题导致需要寻找另外一种成熟的无损检测方法对被压接工件内部的压接质量进行检测。目前，成熟的无损检测方法主要包括射线检测（RT）、超声检测（UT）、磁粉检测（MT）、液体渗透检测（PT）和涡流检测（ET）5种，除去已经被淘汰的射线检测（RT），还剩下4种检测方法。其中，磁粉检测（MT）和液体渗透检测（PT）都只适用于物体表面的检测，无法对被压接工件内部进行检测，而涡流检测（ET）是利用电磁感应原理在物体内部形成涡流来对工件进行检测，该方法无法判断被检测物体内部的具体形状。由于超声波穿透能力强、灵敏度高，成像方式灵活，制造成本低[10]，广泛运用于金属材料的探伤检测。本文提出使用超声波对被压接工件进行无损检测，并进行检测试验。

1检测对象的结构

检测对象为带凹槽的棒材与管材的被压接工件，该结构为典型的被压接工件结构。棒材使用优质碳素钢制成，上面有若干个环形凹槽，其数量和尺寸是已知的，管材是用铝合金制成的中空套管。压接时将铝制套管套在钢制棒材上，以压力使金属产生塑性变形，从而使铝制套管与钢制棒材结合为一个整体。其压接区域的结构如图1所示。压接的目的是使铝制套管密实地嵌入到钢制棒材的凹槽中。压接前先标定凹槽所在位置，划印压接标记。使用压接工具对铝制套管与钢制棒材的凹槽处进行压接，从而得到检测使用的被压接工件。

2压接缺陷及检测方法

摘要：介绍了超声波测距传感器的原理及特点，利用其测距精度高、不受环境、障碍物形状及表面的影响，应用在高速公路自动发卡机自动伸缩平台的测距，并详细介绍了该系统的组成、测距传感器的数据时序图和控制程序设计。

关键词：超声波测距；发卡机；自动伸缩平台

高速公路运营单位为节省人力成本达到降本增效的目的，在收费站入口安装自动发卡机代替人工发放通行卡的应用越来越广泛。自动发卡机在使用过程中的一些缺点也逐渐显现，比如，由于司机操作不当或发卡机安装位置不当等原因，当车辆完全停下后距发卡机距离较远，司机伸手无法顺利取卡。为解决该问题，在自动发卡机上增加滑动平台，利用超声波测距功能检测车辆离发卡机的距离，自动伸缩平移，缩短车辆与发卡机的距离，避免司机下车取卡，实现安全、方便、快捷取卡通行，节省取卡时间，增加通行效率。

1超声波测距传感器原理

物体振动时都会发出声响。在物理学上，频率的定义为物体每一秒振动的次数，单位为赫兹。超声波是高于两万赫兹的声波[1]。超声波测距传感器包括超声波发射器和超声波接收器，通过发射器向某一方向发射一定频率的超声波（频率一般大于20 kHz），在发射超声波的同时开始计时，超声波在空气中传播碰到障碍物立刻反射回来，超声波接收器收到反射回来的超声波后立即停止计时。超声波测距传感器就是利用超声波在空气中传播，碰到障碍物往返时间，再乘以超声波传输速度，即可求得距离障碍物的距离，原理示意图如图1所示。假定S为被测障碍物到测距仪的距离，超声波往返时间为t，超声波传播速度为v，则被测距离S=vt/2。

2系统设计