空气耦合超声波测距的讨论.ppt

書式設定,書式設定,第 2,第 3,第 4,第 5,*,非接触,空气耦合超声波测距的讨论,Evaluationof measuring displacement by Non Contact Air Coupled Ultrasonic Testing,JUNJIE CHANG,日本探头株式会社,JAPAN PROBE CO.,LTD.,非接触空,气,中数十毫米以内的工作的距离和位移测定方法是激光的主流。然而，用激光测定的工作也,是有困难的,，比如光吸收的,黑色橡胶,和透明的东西是表面反射小,的,测量困难，并有半透明的东西是表面反射背面反射等重叠,的,测量困难。,对此，,运用,空,气耦合,超,声,波的反射法,测量,的话，任何工作都只,需,在表面反射测量。这次工作,使用,2MHz的聚焦型超声波,探头，采,用空气,耦合超声波,反射法,测量,，可以实时,准确,测量,确定距离,。,引言,现在市面上销售的位移测量仪器：超声波和激光的长处和短处,传感器方式,原理,分辨率,备注,超声波,反射发,最高1mm程度,400kHz以下,的超声波利用高分辨率目标,激光,调制光外差干涉方式,超高,分辨率,20pm,光的反射率不好的话测量困难,激光,共焦点,高,分辨率,测定距离范围狭窄,激光,三角测量,分辨率,设置角度测量可否产生,研究,的意义,超声波测定距离的需求,黑色橡胶,狭窄的空间,利用点聚焦空气探头的精度确认,Fig.2Photograph of experimentalsetup,环境和实验设置的照片,Fig.1Photographsofenvironment and experimentalsetup,Fig.3A-mode Scope(2MHz:2K15 R15),测量环境的情况：,通常环境下,短时间的测定,温度变化,0.1以内,无风,PC,温度计,点聚焦空气探头,反射板,sus304,轴前后移动,热点对(外）,热点对（内）,点聚焦空气探头,发送波形,反射波 第一次,反射波 第二次,数码微量仪表表示,温度计表示画面,pc测定画面,数码千分尺,点聚焦,空气探头,反射板,ss304,数码微量仪表,发射接收器,误差的探讨,Fig.6,Influence,of,propagation,time,by,temperature of chamber,10个小时连续测量温度的高峰时间的变动,温度测量结果是连动的,。,短时间的测量温度影响很少,温度矫正可以减少误差,第一回的最高峰,经过时间（分）,应用测量的例子,（,样品和测量系统的说明,）,Fig.7Configuration of focused air probes,Fig.8Photograph of experimental setup,丙烯管道,外径,磁带等级差别,（1枚、2枚、3枚）,1,张,60m,的东西,宽,25mm,外侧，从内侧偏心及落差进行测量,。,用镜子，细小的地方也可以进行测量。,旋转舞台2 rpm测量,外侧周囲220毫米,内侧周囲207毫米,一周215点的测量，约1毫米的间距,z台,探头,2k15 R15,X Y微调台,探头,0.8k20 R40,旋转台,楔块（45度,镜面）,丙烯管道 外径 70,磁带阶梯差测量用,（内测黏贴外侧）,电缆,探头外观形状,探头外观形状,安装板,安装螺丝,45度楔块（镜面）,丙烯管道,外径 70 内经66,应用测量结果,Fig.10 Outside displacement pro pipe,(2MHz:2K15 R15）,Fig.11 Inside displacement pro pipe,（800kHz:0.8K20 R40）,Fig.9B-mode Scope and it,s example of A-mode Scope(2MHz:2K15 R15),舞台一边旋转,一边进行,B,模式测量,。,这次是内测与外侧分别测量,。,（,从内测的测量,）,用镜面测量可能,！,位移换算,没有,（,从外侧的测量,）,等级差别响应测量,（从外侧开始的测量,）,B模式,波形的例子 A模式,传播时间,传播时间,总结,根据,超声波反射法,，利用,2MHz点聚焦超声波,空气探头,，,在,0.1的温度变化,范围,内的话,，,0.01毫米（10m）超过精度位移测量的是可以确认的,。,特别是，,考虑到,楼梯等测定时候相邻测量短时间内有落差测量精度数m,的,可能,为了满足您的要求，制作原型探头，由反射镜面进行的测量精度验证也已经在计划中,。,另外,，通过使用聚焦超声空气,探头测量,点,聚,长焦距时，,通过45度镜面,发现从管子内部进行位移测量步骤,。根据这个，达到了在狭小的空间进行测量的目标。,参考文献,）堀内正一：超高分解能空気中非,接触超声波测量系统,，,自动化,，45，30/38(2000),）佐木克浩：“40kHz的空中超音波用辅助m的位移检测法,测量自动控制学会东北支部第217回研究集会（2004.7.15）资料编号217 15,