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第13章 射线及微波检测传感器 N U a b I1I2 I1 I2 气体放电计数管特性曲线 （管内充氩气或氮气） 辐射强度相同，不同的闪烁体脉冲频率不同；同一种闪烁体受到辐射强度不同，脉冲频率也不相同。 1—镀层；2—放射源；3、4—电离室；5—挡板 6—电机；7—辊子；8—辅助放射源；9—钢带 1—压电片； 2—保护膜； 3—吸收块； 4—盖； 5—绝缘柱； 6—接触座； 7—导线螺杆； 8—接线片； 9—压电片座； 10—外壳 6 3．超声波测厚度 超声波脉冲回波法检测厚度的原理如图所示。超声波探头与被测物体表面接触，主控制器发射电路使探头发出的超声波到达被测物体底面反射回来，该脉冲信号又被探头接收，经放大器放大后加到示波器垂直偏转板上。标记发生器输出时间标记脉冲信号，同时加到该垂直偏转板上，而扫描电压则加在水平偏转板上。因此，在示波器上可直接读出发射与接收超声波之间的时间间隔t。被测物体的厚度h为 流量测量方法 (1)时差法 A为发射探头，B为接收探头,超声波传播速度为 则顺流传播时间为 B为发射探头，A为接收探头,超声波传播速度为 则逆流传播时间为 时差 由于 则 流体平均流速 该测量方法精度取决于 的测量精度，同时应注意C不是常数，而是温度的函数。 (2)相位差法 A为发射探头，B为接收探头,接收信号相对发射信号的相位角 （当 很小时）为 B为发射探头，A为接收探头,接收信号相对发射信号的相位角 为 式中 为超声波的角频率。 相位差为 流体平均流速 该方法以测相位代替测量时间，可进一步提高测量精度。 相位差法计算式推导 A为发射探头，B为接收探头,接收信号相对发射信号的相位角 超声波周期 —超声波波长 —超声波传播速度 A到B超声波传输时间 B为发射探头，A为接收探头,接收信号相对发射信号的相位角 B到A超声波传输时间 超声波初始速度 超声波在液体中的速度 相位差为 流体平均流速 发射 接收 根据流体的流速，计算流量 该方法以测相位代替测量时间，可进一步提高测量精度。 注意超声波的频率： 一般产生波的速度为 假设超声波的频率为40KHz， 则 如果管径大于8.5mm，则会有两个波形，也就是说 ，无法正确测量。解决办法是降低超声波的频率。 (3)频率差法 A为发射探头，B为接收探头,A发射出第一个 超声脉冲经过管壁、流体、管壁，被B接收，此 信号经过处理再次触发A的驱动电路，使A发射第 二个脉冲‥‥‥，在一个固定时间内发射n1脉冲， 每个脉冲的周期为 超声波的重复频率f1为 在另一个相同时间间隔内B发A收，B发射n2脉 冲，每个脉冲的周期为 超声波的重复频率f2为 频率差 流体平均流速为 当管道结构尺寸和探头安装位置一定时，上 式 为常数， 直接与 有关，而与C值无关。 该方法能获得更高的测量精度。 注意：超声波的频率足够高。 (4) 多普勒法、波束偏移法、空间滤波法及噪声 法等。 6.其它应用 声纳、探鱼器、礁石探测等 声表面波（Surface Acoustic Wave,SAW）广泛应用于信号处理、雷达、通讯、电子对抗、广播电视、医学、自动识别等领域。 7.超声波传感器使用中应注意几个问题 散射 扩散 吸收 功率（衰减） 干扰处理 13.3红外辐射传感器 红外辐射基本知识 红外辐射： 红外辐射俗称红外线，它是一种人眼看不见的光线。但它与其它任何光线一样，也是客观存在的物质。任何物体，只要它的温度高于绝对零度，就会有红外线向周围空间辐射。 红外线是位于可见光中红色光以外的光线，故称红外线。它的波长范围大致在 到 的频谱范围内。相对应