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水下通訊為何用超聲波？
水下電磁波，光波衰減很大，目前遠距離只有用超聲波是比較適合在水下遠距離傳播的。
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超聲波測距有哪些方面的誤差問題？
最主要的是溫度影響的誤差。一個是溫度補償的精確度，還有一個是環境的溫度梯度。另外就是設備本身時間采集精度，環境的壓力，濕度，風速風向等。如果在工業場合，氣體的成分也是影響誤差的很重要的因素。
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超聲波在空氣中的傳播速度受溫度影響嗎？
肯定的，在-20～60度范圍內，溫度變化1度，聲速變化約為0.6m/S。
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什么是超聲測距？
測量超聲波在媒介中某一空間往返傳播的時間，并根據該媒介中聲速來確定被測空間距離的一種超聲檢測技術，利用這種原理，可以制成各種超聲測距裝置。如超聲測厚儀、超聲測深儀、超聲液位計、超聲料位儀，以及超聲導盲器等。
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什么是超聲探頭？
把電信號轉換為超聲發射到被檢物體（在超聲工業檢測中是各種工件、材料等；在超聲醫學中是人體、生物體體組織等）中，或者接收被檢物體中的超聲并把它轉換為電信號，或者兼有上述發/收兩種功能的超聲換能器。廣義上講，探頭還包括它的所有附加部分，如一體化配用電路、機械支架等。
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超聲波液位計現場顯示與PLB顯示不一致怎么回事?
這是個非常常見的現象。因為你超聲波液位計輸出的信號在DCS或者PLB的對應上沒做，所以顯示會有差異。例如，你的超聲波液位計4-20mA在儀表這邊對應的是0-7米的量程，0米時候輸出4mA滿量程7米輸出20mA.而在DCS里面設定的是對應0-10米。那顯示就不對應了。在顯示儀表上也是如此的，你需要設定滿度和零點。
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換能器中的波束寬度
波束寬度 ：指主波束指向性函數在主極大兩側下降到主極大值的0.707（半功率點）的夾角；換能器近側的超聲波束寬度與聲源直徑相近似，平行而不擴散。
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液體中超聲波換能器功能
1.測距：測深儀、水下定位、防撞。
2.測流速：測量流速，還可以換算為流量。
3.數據傳輸：水下通訊、水下數據傳輸、水下對講。
4.其他：探測水下目標(用聲納找潛艇)、追蹤(魚雷)、地形地貌掃描、水下物體成像。 -
超聲波換能器工作功率如何計算
在購買我們換能器的用戶里面，有很多用戶會問到超聲波換能器的功率是多少？
說到功率，首先要知道超聲波換能器的工作方式：
1.第一種是脈沖工作，也就是發射一次，就停一下，再發射一次，再停一下。
2.第二種是連續工作，也就是一直發射，除非停止工作。其實計算功率，是跟我們平時一樣的，使用的公式是“電壓×電流=功率”。
比如：1只105Khz的空氣換能器，工作電壓是100V，通過電流是0.5A，功率就是100V×0.5A=50W。
由于在脈沖工作條件下，脈沖電流瞬間不好測量，如果不知道具體電流是多少，
那就直接用“工作電壓×工作電壓÷換能器電阻”。
比如：1Mhz的水聲換能器，工作電壓是20V，換能器電阻是15歐姆，那么功率就是20V×20V÷15歐姆=26.6W。
在水下工作的換能器，連續工作的功率可以接近脈沖工作的功率，連續工作的功率可以達到脈沖工作功率的70～90%。在空氣中工作的換能器，連續工作的功率跟脈沖工作的功率相差很大，連續工作的功率只有脈沖工作功率的5～10%。因為換能器在連續工作的情況下，會有發熱現象，在水中，水是熱的良好導體，可以迅速帶走熱量，所以連續工作的功率可以做得很高。但是在空氣中，換能器發熱量大了，沒法迅速散熱，換能器很容易損壞。一般只做到脈沖工作功率的十分之一～二十分之一。
作為做電路的人來說，總是希望換能器的電阻大一些，這樣他的發射電路好做，發射電流可以做得小一些。
實際這樣也沒有什么意義，換能器阻抗大了，看著電壓上去了，發射功率是電壓的平方除以阻抗。實際發射功率沒有上去。 -
超聲波測距的原理
超聲波發射器向某一方向發射超聲波，在發射時刻的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據計時器記錄的時間t，就可以計算出發射點距障礙物的距離(s)，即：s=340t/2 。這就是所謂的時間差測距法。 超聲波測距的原理是利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知，測量聲波在發射后遇到障礙物反射回來的時間，根據發射和接收的時間差計算出發射點到障礙物的實際距離。由此可見，超聲波測距原理與雷達原理是一樣的。 測距的公式表示為：L=C×T 式中L為測量的距離長度；C為超聲波在空氣中的傳播速度；T為測量距離傳播的時間差(T為發射到接收時間數值的一半)。 超聲波測距主要應用于倒車提醒、建筑工地、工業現場等的距離測量，雖然目前的測距量程上能達到百米，但測量的精度往往只能達到厘米數量級。 由于超聲波易于定向發射、方向性好、強度易控制、與被測量物體不需要直接接觸的優點，是作為液體高度測量的理想手段。在精密的液位測量中需要達到毫米級的測量精度，但是目前國內的超聲波測距專用集成電路都是只有厘米級的測量精度。通過分析超聲波測距誤差產生的原因，提高測量時間差到微秒級，以及用LM92溫度傳感器進行聲波傳播速度的補償后，我們設計的高精度超聲波測距儀能達到毫米級的測量精度。
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水下機器人用超聲波開發板傳輸指令有哪些疑問呢？
水下機器人用超聲波開發板傳輸指令有哪些疑問呢？
1.要怎么做通訊？
超聲波開發板只是建立基本的硬件，發射和接收。通訊的軟件部分需要您編寫。
2.傳輸速率
超聲波開發板只能用于每秒300bit以下的傳輸，屬于低速率傳輸。
3.如果我多臺設備下海，相互之間會不會干擾。
如果同樣的軟件，相互之間會干擾；這就需要給每個設備做一個編碼，通過編碼來識別每臺機器人。
以上的這幾個問題希望對研發者有或多或少的幫助。 -
四款超聲波燃氣表換能器測試報告
測試內容：DYA-200-01A、DYA-200-01TL、DYA-200-01TM、DYAL-200-01F四款換能器測試；
測試條件：
帶載驅動電壓：12V、16V、24V、90V；
驅動脈沖個數：15個；
測試方式：100毫米間距，一發一收測試；
接收信號：不經過電路處理，直接連接到示波器顯示。
測試結果：
一、DYAL-200-01F型換能器：
驅動電壓 驅動頻率 接收信號
12 V 200 KHz 15.2 mV
16 V 200 KHz 18.4 mV
24 V 200 KHz 30.4 mV
90 V 200 KHz 50.0 mV
二、DYA-200-01TM型換能器：
驅動電壓 驅動頻率 接收信號
12 V 200 KHz 5.2 mV
16 V 200 KHz 8.8 mV
24 V 200 KHz 10.0 mV
90 V 200 KHz 36.0 mV
三、DYA-200-01TL型換能器：
驅動電壓 驅動頻率 接收信號
12 V 200 KHz 25.6 mV
16 V 200 KHz 31.2 mV
24 V 200 KHz 44.8 mV
90 V 200 KHz 112.0 mV
四、DYA-200-01A型換能器：
驅動電壓 驅動頻率 接收信號
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水聲換能器的工作原理
水聲換能器是利用晶體（石英或酒石酸鉀鈉）壓電陶瓷（鈦酸鋇和鋯鈦酸鉛等）的壓電效應或鐵鎳合金的磁致伸縮效應來進行工作的。所謂壓電效應，就是把晶體按一定方向切成薄片，并在晶體薄片上施加壓力，在它的兩端面上會分別產生正電荷和負電荷。反之在晶體博片上施加拉伸力時，它的兩個端面上就會產生與加壓力時相反的電荷。與壓電效應相反時電致伸縮效應，即在晶體的兩個端面上施加交變電壓，晶體就會產生相應的機械變形。我們利用電致伸縮效應和壓電效應來產生和接收超聲波。 聲納發射超聲波時就把超聲波振蕩電壓加在晶體薄片的兩個端面上。于是晶體的厚度就會隨著超聲波振蕩電壓而變化，產生超聲波震動。晶體震動推動周圍的水就產生的超聲波的輻射。超聲波傳播時遇到目標便產生反射?；夭ㄗ饔迷谒晸Q能器的晶體上，由于壓電效應水聲換能器的兩個端面上便可能得到電信號。與雷達天線一樣，水聲換能器不但要發射和接收超聲波信號，而且要有尖銳的方向性，只有這樣才能測定目標的方位。聲納設備是利用很多壓電晶體組成換能器陣來獲得尖銳的方向性的。因此聲吶的水聲換能器體積較大，一般都安裝在艦船艏部的水下部分。水聲換能器能把聲能和電能（或者兩種不同形式的能量）進行互相轉換的器件稱為換能器。在水聲設備中多數采用電——聲轉換；因為這種轉換方式最便于人工控制。在水下使用的換能器稱為水聲換能器。由電子振蕩器產生電信號激發換能器產生機械振動，由此推動水介質向水中發射聲波的換能器稱為發射換能器。反之，在聲波的激勵下換能器產生振動把聲能轉變為電能的換能器稱為接收換能器或水聽器。
換能器由于用途和使用的不同而有不同的分類，這里謹對水聲換能器許多國家均把水聲換能器劃屬超聲換能器之例。水聲換能器經常按工作頻帶進行分類，此外，還可以按功率、壓力等大小進行分類。
按頻率高低有低頻換能器、中頻換能器和高頻換能器之分。
低頻換能器的頻率范圍，大體為數十赫茲到4千赫茲， 如拖曳線列陣工作頻率為數十赫到數千赫；中頻換能器頻率范圍大體為3.5千赫到50千赫，艦船用主動聲換能器多在此頻段范圍內；高頻換能器頻率范圍大體為45千赫到3000千赫以上。連續功率達到2KW以上的換能器稱為高功率高功率換能器；而靜水壓大于1MPα的稱為高壓力換能器； 此外還有作水聲計量用的標準發射器和標準水聽器等。 -
窨井液位計和下水道液位計
用于窨井和下水道里面測量的超聲波水位計，是一種非接觸式、高性價比、易安裝維護的物位測量儀器。它不必接觸介質就能滿足大部分市政管網觀測井水位測量要求。
窨井測量跟工業現場水位測量有很大不同
1.測量要用非接觸方式
①非接觸測量是窨井清淤過程的需要。
在我國國內城市的市政管網中，窨井是間隔一段時間就要去清淤，清淤過程常見方式是使用長柄污泥勺來挖取窨井底部的淤泥，而且清理的工人是不會注意保護水下設備的。即使是使用抽水車的橡膠管來抽取污泥，也會把水中設備吸進管道。因此如果是接觸式的測量方式，跟污水接觸的部分就會被損壞。
②非接觸式測量是市政管道清理的需要。
市政管道每經過一定時間，就會積累一定數量的污泥、沙石、垃圾等，現有的清理方式無非是高壓水沖洗、機械清理兩種。前者用高壓水槍來把管道內的污泥垃圾等沖洗到窨井內，后者是用纜繩拉動跟管道差不多大的清理器來把管道內的污泥垃圾排出來到窨井內，最后都是要打撈出來。這兩種方式都會對接觸式測量設備造成損壞，使接觸式測量設備的報廢率居高不下。
2.設備供電不能使用外供電
市政管道和窨井，絕大多數都在道路上，設備供電如果使用市電供電，就需要電纜連接，電纜從窨井上出來跟路邊的供電電纜，那么損壞率可想而知。
如果在窨井內布設專用供電電纜，不僅費用高昂，而且考慮到定期的清淤需要，電纜如果損壞，對人身安全的威脅就無法避免。就是現在野外常用的太陽能供電方式，也因為以上原因，而無法在市政管網上使用。所以剩下只有用電池供電。
3.設備的信號傳輸
在看過“2.設備供電不能使用外供電”后，就明白在現在國內市政的實際情況下，沒法使用有線傳輸。
無線傳輸我們使用的是GPRS方式，覆蓋廣，費用低。
在實際試驗后，數傳電臺、wifi、短波通訊、長波通訊都沒有通過檢驗，只有GPRS是目前來說可靠率最高的方式
4.設備的其他要求
體積要求：因為設備是安裝在窨井內，窨井內空間很小，窨井內水位高低是隨時變化，所以設備最好是安裝在窨井井口，在井口，工人經常會打開井蓋來工作，那么對于體積要求較小，對工人工作的干擾要減少。
防水要求：因為在大雨時候，雨水進入窨井內是跟 -
接收換能器的性能指標？
接收靈敏度：
（1） 畸變系數r（伽馬）：當接收器放入聲場后，聲波會在接受器表面發生衍射，實際作用在接收器表面的聲壓Pr與入射波聲壓Pf（自由場聲壓）之比。
（2） 自由場電壓靈敏度：換能器輸出端的開路電壓eoc與放入換能器前的放置換能器處自由場聲壓的比值。
（3） 自由場電流靈敏度：換能器輸出的短路電流與Pf的比值。
等效噪聲聲壓：
（1） 自噪聲：壓電陶瓷在一定的溫度下內部分子熱運動產生的噪聲。
（2） 等效噪聲聲壓：設有一正弦波入射到水聽器上，輸出電壓的有效值等于水聽器自噪聲在1Hz帶寬上的均方根電壓值，則入射電壓的有效值稱為等效噪聲電壓。 -
指向性因數：
在聲軸上，某一遠場處的聲強與同距離各方向的平均聲強比。Rθ=I0/I 平均= P0*P0/P*P平均
其物理意義為：一個有指向性的發射器，在主波束方向上，其遠場中某距離處的聲強比同等功率下的無指向性發射器在同一點處產生的聲強大Rθ倍。 -
超聲波物位計安裝時如何防止干擾現象？
超聲波物位計在與變頻器、PLC等有干擾的設備連接時，電源部分要加隔離變壓器，信號部分要加信號隔離器，并做可靠接地處理。
信號線不可與動力線、電源線在同一個線槽內，要單獨穿金屬管安裝，或者是遠離動力線和電源線安裝，在沒有穿管安裝的前提下，距離動力線、電源線距離至少1米以上。 -
超聲波測距傳感器小常識
超聲波距離傳感器技術應用
超聲波對液體、固體的穿透本領很大，尤其是在陽光不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度。
超聲波碰到雜質或分界面會產生顯著反射形成反射成回波，碰到活動物體能產生多普勒效應。因此超聲波
檢測廣泛應用在工業、國防、生物醫學等方面。
超聲波距離傳感器可以廣泛應用在物位（液位）監測，機器人防撞，各種超聲波接近開關，以及
防盜報警等相關領域，工作可靠，安裝方便， 防水型，發射夾角較小，靈敏度高，方便與工業顯示儀表
連接，也提供發射夾角較大的探頭。
檢測模式
超聲波傳感器主要采用直接反射式的檢測模式。位于傳感器前面的被檢測物通過將發射的聲波部分地發射回傳感器的接收器，從而使傳感器檢測到被測物。還有部分超聲波傳感器采用對射式的檢測模式。一套對射式超聲波傳感器包括一個發射器和一個接收器，兩者之間持續保持“收聽”。位于接收器和發射器之間的被檢測物將會阻斷接收器接收發射的聲波，從而傳感器將產生開關信號。
檢測范圍和聲波發射角：
超聲波傳感器的檢測范圍取決于其使用的波長和頻率。波長越長頻率越小，檢測距離越大，如具有毫米級波長的緊湊型傳感器的檢測范圍為300~500mm波長大于5mm的傳感器檢測范圍可達8m。一些傳感器具有較窄的6º聲波發射角，因而更適合精確檢測相對較小的物體。另一些聲波發射角在12º至15º的傳感器能夠檢測具有較大傾角的物體。此外，我們還有外置探頭型的超聲波傳感器，相應的電子線路位于常規傳感器外殼內。這種結構更適合檢測安裝空間有限的場合
盲區
直接反射式超聲波傳感器不能可靠檢測位于超聲波換能器前段的部分物體。由此，超聲波換能器與檢測范圍起點之間的區域被稱為盲區。傳感器在這個區域內必須保持不被阻擋。
空氣溫度與濕度
空氣溫度與濕度會影響聲波的行程時間?？諝鉁囟让可仙?0ºC，檢測距離至多增加3.5%。在相對干燥的空氣條件下，濕度的增加將導致聲速最多增加2%。 -
超聲波燃氣表換能器
自20世紀90年代，氣體超聲波燃氣表開始應用，包括時差式超聲波流量計、頻差式超聲波流量計、插入式超聲波流量計等。 超聲波燃氣表由于其全電子機構特點，與以往的機械表相比在機械噪音、精度、量程、可重復性以及壽命、維護上都有著絕對優勢。
機械式膜式燃氣表的優點是技術成熟、計量可靠、質量穩定，但其結構復雜、體積大，安裝費用較高，人工抄表花費大，這些缺點使其發展受到了一定的阻礙。
現在國內市面上的超聲波燃氣表的探頭主要進口于日本、歐洲等地區。國內燃氣表廠家也開始準備國產化。對燃氣表的測量組分進行調整，超聲波氣體流量技術對煤氣、天然氣等較為干凈的氣體進行計量，其優勢更不在話下了。
不難看出，超聲波燃氣表較傳統皮膜燃氣表而言，在精度、量程、可重復性、耐腐蝕、抗壓力、使用壽命等方面，都有這無可比擬的優勢，是傳統膜式燃氣表的最佳替代產品，也是燃氣公司提高管理和效益的優先選擇。
我司生產的200KHZ換能器提供給了國內大大小小的燃氣表廠家做研發試驗，并有部分開始小批量應用。
閩公網安備 35011102350219號