电大传感器与测试技术作业评讲(4)

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1、传感器与测试技术作业评讲（4）责任教师张晓峰1•超声波在界面上发生波型转换后会产生哪些波型？这些波型要遵循什么规律？涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是超声波的反射、折射及波型转换。答：当声波传播至两介质的分界面，一部分能重返回原介质，称为反射波；另一部分能量透过介质面，到另一介质内继续传播，称为折射波。AMH波型要遵循规律：①反射定律；②折射定律；③反射率；④反射系数；⑤透过率；⑥透过系数。2.常用的超声波探伤方法有哪些？各有什么特点？涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是超声波探伤法。答:超声波探伤法是利用超声波在物体小传播的一些物理特

2、性來发现物体内部的不连续性，即缺陷或伤的一种方法，是无损检验一种重耍手段。常用的超声波探伤法有共振法、穿透法、脉冲反射法等。共振法是根据声波（频率可调的连续波）在工件屮呈共振状态来测量工件厚度或判断有无缺陷的方法。这种方法主要用于表面较光滑的工件的厚度检测，也可用于探测复合材料的粘合质量和钢板内的夹层缺陷检测。振法的特点是（1）nJ*精确的测厚，特別适宜测量薄板及薄壁管；（2）工件表面光洁度要求高，否则不能进行测量。穿透法乂称透射法，穿透法是将二个探头分别置于工件相对的两面，一个发射超声波,使超声波从工件的一•个界而透射到另一•个界而，在该界面处用另一个

3、探头来接收。穿透法具冇以下特点：（1）探测灵敏度较低，不易发现小缺陷；（2）根据能量的变化即可判断有无缺陷，但不能定位；（3）适宜探测超声波衰减人的材料；（4）可避免盲区，适宜探测薄板；（5）指示简单，便于自动探伤；（6）对两探头的相对距离和位置要求较高。脉冲反射法是将脉冲超声波入射至被测工作后，传播到有声阻抗差异的界面上（如缺陷与工件的界而）时，产牛反射声波，波在工件的反射状况就会显示在荧光屏上，根据反射的时间及形状来判断工件内部缺陷及材料性质的方法。脉冲反射法的特点是：（1）探测灵敏度高；（2）能准确地确定缺陷的位豐和深度；（3）可用不同波型探测，应

4、用范I罚广。2.探头和工件的耦合方式有哪些？简述其工作原理及特点。涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是探头和工件的耦合方式可分直接接触法和液浸法。为使探头有效地向工件发射超声波和有效地接收超声波，必须使探头和工件探测而之间有良好的声耦合。探头和工件的耦合方式可分直接接触法和液浸法二种。（1）直接接触法直接接触法就是在探头和工件Z间填一层很薄的耦合济。由于声耦合的好坏直接影响到探伤灵敏度及探伤的准确性，应此必须使探头和工件侧面之间具有良好的声学接触。（2）液浸法将探头和工件浸于液体中以液体作耦合剂进行探伤的方法，称为液浸法。耦合剂可以是油，也可以是

5、水。液浸法适用于表面粗糙的试件，探头也不易磨损，耦合稳定，探测结果重复性好，便于实现自动化探伤。液浸法分为全浸没式和局部浸没式。液浸法与接触法的特点①接触法比液浸法简单、灵活，但接触法的波形不稳定（因受手工操作吋压力的影响）,而液浸法波形稳定；②液浸法不必将探头与工件在接接触，便于实现白动化探伤；③液浸法适宜探测表面粗糙的工件，不磨损探头品片；④液浸法的声束方向可连续改变，易探测倾斜的缺陷；⑤液浸法可控制波束，可以用聚焦探头提高灵敏度；⑥液浸法要求用清洁的液体，否则会降低探测灵敏度。3.影响测试系统正常工作的干扰有哪些？如何防护？涉及的知识点及答题分析：

6、这个题的考核知识点是测试过程屮的抗干扰技术。答：影响测试系统正常工作的干扰有及防护：1）机械干扰，应釆取减振措施，一-般可设置减振弹赞或减振橡胶；2）光干扰，可封闭半导体元件在不透光的壳体内，对于光敏感件更应注意对光的屏蔽;3）温度干扰，高精度测试，安排在恒室温内进行；4）湿度干扰，采用坏境去湿或在测试装3!时采取防潮措施。5）电磁干扰，应尽量提高信嘈比。4.速度测量方法有哪几种？分别介绍其工作原理。涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是速度测量。答：详见p2591）通过对位移信号进行电气微分来测最速度。2）通过所测的Ax和来测屋平均速度。3）闪光

7、测速法。4）采川磁电式传感器测速。5）利用多普勒效应的原理。2.机器人视觉是如何实现的？涉及的知识点及答题分析：这个题的考核知识点是机器人视觉传感器。答：机器视觉技术用计算机來分析一个图像，并根据分析得岀结论。现今机器视觉有两种丿应用。机器视觉系统可以探测部件，在此光学器件允许处理器更精确的观察目标并对哪些部件可以通过哪些盂要废弃做出冇效的决定；机器视觉也可以用来创造一个部件，即运用复杂光学器件和软件相结合直接指导制造过程。尽管机器视觉应用各开，但都包括以下儿个过程；■图像采集光学系统采集图像，图像转换成模拟格式并传入计算机存储器。■图像处理处理器运用不

8、同的算法来提高对结论有重耍影响的图像要素。■特性提取处理器识别并量化图像的关键特