超声波探头,超声波流量计-江苏捷特仪表有限公司

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超声波探头是超声波流量计重要组成部分

发布时间：2012-6-22 15:08:38

超声波探头是超声波流量计重要组成部分

什么是超声波探头？超声波流量计探头该如何选择？超声波流量计探头分哪几种？超声波探头分哪几种系列？超声波探头以构造分类直探头、斜探头、双晶探头、特殊探头等各种系列。

一、超声波探头

超声波探头又称超声波换能器，它是采用进口镀膜晶片，适用于空气介质中测距、物位检测的电声转换器件。由于换能器的聚焦件采用了多层阻抗匹配、背衬、压电元件频率误差小，具有良好的时间稳定性和温度稳定性、无退极化现象，通带特性好，芯片与声传输器件统一计算基波谐振频率。独创的背衬材料配方，具有良好的振动特性，使换能器有很大的频带宽度，发射和接收灵敏度高，以及较小的脉冲－回波持续时间，获得了最大的等效机电耦合系数。

二、探头主要技术参数

◇ 中心谐振频率：40kHz±2kHz

◇ 静态电容量：3300P±300P

◇ 谐振阻抗：120Ω±20Ω

◇ 频带宽度（－3dB）：Δf－3dB≥2kHz

◇ 工作电压：300～500VP－P

◇ 极限电压≤1000VP－P

◇ 发射波束角：6O度

◇ 工作温度：-40～+80℃

◇ 防护等级：IP65

三、模块性能

1：使用电压：DC5V；

2：静态电流：小于2mA；

3：输出信号：电平信号，高电平5V，低电平为0V；

5：感应角度：60度；

6：探测距离：0.01 – 5.00米；

7:高精度：可达1mm

四、脚引接线说明

（脚引定义的观察方向：探头向下，引脚向内，从左到右）

序号	定义	说明
1	保留	保留
2	电源地	GND
3	信号输出	OUT
4	信号输入	IN
5	电源VCC	+5V

1、GND和VCC是电源供电引脚，模块正5V供电；

2、IN脚是模块的信号输入脚，用户从此脚输入控制信号，驱动模块工作，控制信号可以从单片机的IO口输出方波信号；

3、OUT脚是模块接收到超声波后的返回信号输出脚，此引脚步在模块上电后输出高电平，当用户从输入脚发出驱动信号后，如果模块接收到返回超声波，OUT引脚即被拉低，输出低电平；

4、保留引脚用于功能扩展；

五、工作原理

用户通过从IN脚输入40KH的方波信号，即用户从单片机的IO口连续发出高低电平，产生方波，方波的个数一般为10个左右，发出后用户启动定时器，开始计时，此时，超声波发射头开始发出超声波，当发出的超声波被前方的障碍物返射回来，返射回来的超声波被接收探头接收到，此时，模块的OUT引脚会产生一个从高电平到低电平的跳变，此时，用户要停止计时，用户通过计时的时间，根据以下公式计算测量距离：

测量距离= (时间*声速( 340M/S ) ) / 2

六、注意事项

1、超声波发射头向外发射60度角的超声束，因此，在探头与被测物体之间不能有其他障碍物。

2、超声波模块测得的是被测物体与探头之间的垂直距离，测量时要保持探头正对被测物体。

3、超声波测量会受环境风速、温度等的影响。

七、可能出现的问题

1、由于超声波会受到被测物体不平整、反射角度、环境风速温度以及多次反射的影响，可能会带来测量数据误差增大。

2、由于超声波有测量盲区的固有特性，因此，如果近距离测量时，当测量位置发生变化而接收到的数据不变时，说明进入了测量盲区。

3、模块在测量远处物体时，如果没有测量数据返回，可能是超出测量范围，或是测量角度不对。可以适当调整测量角度。

八、各种探头技术参数

各种规格双晶探头

各种规格点、线聚焦探头

产品名称	频率（MHZ）	晶片面积（mm²）	说明
直探头（硬保护膜）	0.5～10	Φ8 Φ10 Φ14 Φ20 Φ24Φ30
直探头（软保护膜）	0.5～5	Φ10 Φ14 Φ20 Φ24
双晶片直探头	2.5～5	10×12×2Φ14×2Φ20×2	F5 F10 F15 F20 F30
斜探头	1～5	9×9 8×8 10×12 Φ14 12×15 14×16 13×13Φ20	30º40º50ºK1 K1.5 K2 K2.5 K3
斜探头	1～5	18×18	30º40º50ºK1 K1.5 K2 K2.5 K3
双晶片斜探头	2.5 5	8×8×2 10×12×2	K1 K2 K3 F10 F20 F30
表面波探头	2.5 5	9×9 10×12 13×13	HB-50
回波探头
小角管探头	2.5 5	Φ14 Φ20
小径管探头	5	6×6 5×7	K1 K2 K2.5 K3
小径管探头	5	双晶曲面片
板波探头	1～5	20×20 30×30	入射角由用户定
爬波探头	1～5
薄波探头	5		可检测5MM以下薄板
可变角探头	2.5 5	10×10	角度可变范围0º～90º
液浸式探头	1～5	Φ10 Φ12 Φ14 Φ20
充水探头	1～5	Φ14 Φ20
双晶充水探头	1～5	Φ14 Φ20	交距由用户定
液浸聚焦探头	1～5	Φ14 Φ20	点聚焦线聚焦
接触式聚焦直探头	2.5 5	Φ14 Φ20	焦距10～60
接触式聚焦斜探头	2.5 5	Φ14 Φ20	焦距10～60
常规测厚探头	1～5		配国产
小径管测厚探头	1～5	Φ8
中温测厚探头	1～5		上限300℃
高温测厚探头	1～5		上限500℃
深水探头	1～5		用于水下超声探伤

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