超声实验报告
超声成像实验报告
超声成像实验报告引言：超声成像（Ultrasound Imaging）是一种利用超声波对人体进行影像诊断的非侵入性技术。
它透过人体组织产生的超声波回波，利用电子设备将其转换为图像，帮助医生了解病变的情况。
本次实验旨在通过超声成像设备，并使用不同参数对模型进行成像，探究超声成像技术的原理和应用。
一、实验介绍与原理本次实验使用的超声成像设备采用了二维平面成像技术，其中包括超声发射和接收的传感器、电子控制系统以及显示系统。
超声波的频率通常在2-18 MHz之间，比一般听力范围高很多。
当超声波穿过人体组织时，会与不同组织的密度变化引起反射或传导，形成回波信号。
利用传感器接收这些回波信号，并通过电子控制系统进行信号处理和成像，最终在显示系统上呈现出二维图像。
二、实验步骤与结果首先，我们将超声成像设备的传感器放置在一个模型上，该模型模拟了人体腹部的组织结构。
然后，我们调节超声波的频率、发射功率和扫描速度等参数，观察并记录得到的图像。
在实验过程中，我们发现不同频率的超声波对图像的分辨率和穿透深度有所影响。
较高的频率可以获得更好的分辨率，但对深层组织的穿透性较差；较低的频率可以提高穿透深度，但图像分辨率相对较低。
通过调节频率，我们可以根据具体需要，选择最适合的超声波参数。
此外，我们还尝试了不同发射功率下的成像效果。
较高的发射功率可以增强回波信号的强度，但也容易导致图像中的伪影。
在实验中，我们发现适度的发射功率可以获得较好的成像效果，即兼顾回波信号的质量和图像的准确性。
最后，我们对扫描速度进行了调整。
较快的扫描速度可以快速生成图像，但也容易导致图像的模糊。
相反，较慢的扫描速度可以获得较清晰的图像，但成像时间较长。
我们需要根据具体情况，权衡速度和图像质量之间的关系。
结论：本次实验通过超声成像设备的应用，我们深入了解了超声成像技术的原理和应用。
我们发现不同参数对超声成像的影响，并根据实际需求进行调整，以获得最佳的成像效果。
超声测距实验报告
超声测距实验报告一、实验目的本次超声测距实验的主要目的是研究和掌握利用超声波进行距离测量的原理和方法，并通过实际操作和数据分析，评估测量系统的精度和可靠性。
二、实验原理超声波是一种频率高于 20kHz 的机械波，其在空气中传播时具有良好的指向性和反射特性。
超声测距的基本原理是利用超声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间差来计算距离。
具体计算公式为：距离＝（超声波传播速度×传播时间）／ 2 。
在常温常压下，空气中超声波的传播速度约为 340 米/秒。
通过测量超声波从发射到接收的时间间隔 t，就可以计算出距离。
三、实验仪器与材料1、超声测距模块：包括发射探头和接收探头。
2、微控制器：用于控制超声模块的工作和处理数据。
3、显示设备：用于显示测量结果。
4、电源：为整个系统供电。
5、障碍物：用于反射超声波。
四、实验步骤1、硬件连接将超声测距模块的发射探头和接收探头正确连接到微控制器的相应引脚。
连接电源，确保系统正常供电。
将显示设备与微控制器连接，以便显示测量结果。
2、软件编程使用相应的编程语言，编写控制超声模块工作和处理数据的程序。
实现测量时间的计算和距离的换算，并将结果输出到显示设备。
3、系统调试运行程序，检查系统是否正常工作。
调整发射功率和接收灵敏度，以获得最佳的测量效果。
4、测量实验将障碍物放置在不同的距离处，进行多次测量。
记录每次测量的结果。
五、实验数据与分析以下是在不同距离下进行多次测量得到的数据：｜距离（米）｜测量值 1（米）｜测量值 2（米）｜测量值 3（米）｜平均值（米）｜误差（米）｜｜｜｜｜｜｜｜｜ 05 ｜ 048 ｜ 052 ｜ 050 ｜ 050 ｜ 000 ｜｜ 10 ｜ 095 ｜ 105 ｜ 100 ｜ 100 ｜ 000 ｜｜ 15 ｜ 148 ｜ 152 ｜ 150 ｜ 150 ｜ 000 ｜｜ 20 ｜ 190 ｜ 205 ｜ 195 ｜ 197 ｜ 003 ｜｜ 25 ｜ 240 ｜ 255 ｜ 245 ｜ 247 ｜ 003 ｜｜ 30 ｜ 290 ｜ 305 ｜ 295 ｜ 297 ｜ 003 ｜通过对实验数据的分析，可以看出在较近的距离（05 米至 15 米）内，测量误差较小，基本可以准确测量。
超声波实验报告总结与反思
超声波实验报告总结与反思1. 引言超声波技术是一种常用的非破坏性检测技术，具有测试准确、操作简单、成本较低等优点。
本次实验旨在通过超声波技术来检测不同材质的缺陷，验证其在实际应用中的可行性和准确性。
2. 实验步骤2.1 实验材料准备本次实验所需材料包括：超声波探头、样品（分别为不同材质的金属板和塑料板）、超声波仪器等。
2.2 实验仪器设置首先，将超声波探头连接到超声波仪器的探头接口上，并确保连接稳定。
然后，根据实验要求设置超声波仪器的工作模式和参数。
2.3 实验操作步骤1. 将金属板和塑料板分别放置在实验台上，并固定好位置。
2. 将超声波探头对准金属板的一侧，并调整超声波仪器参数，以获取所需的超声波信号。
3. 开始实验前，先记录下采样时间和采样点数，并将其设定在超声波仪器上。
4. 将超声波探头移动在金属板上，记录下探头位置与信号强度的变化。
5. 重复以上步骤，对塑料板进行检测。
3. 实验结果通过超声波检测，我们成功获得了金属板和塑料板的超声波信号，并记录下了探头位置与信号强度的变化。
经过进一步分析和处理，我们发现：1. 在金属板上，超声波信号强度与探头位置的变化关系较为显著。
当探头靠近缺陷处时，信号强度会显著降低，说明金属板存在缺陷。
2. 在塑料板上，超声波信号强度与探头位置的变化关系不明显。
这可能是由于塑料板的声波传播速度较低，导致信号强度变化不明显。
4. 实验验证与误差分析通过与已知缺陷的金属板进行对比，我们验证了超声波检测技术的准确性。
实验结果表明，该技术能够有效检测金属板上的缺陷。
然而，在实际应用中，仍存在一些误差和限制：1. 超声波信号的强度受多种因素影响，如探头位置、材料厚度等，因此需要进一步研究和分析影响因素，以提高检测准确性。
2. 现有超声波探头对不同材质的适应能力有限。
目前的探头主要适用于金属材料，对于塑料等非金属材料的检测效果有待改进。
3. 超声波技术在检测材料的内部缺陷时，受到材料密度和形态的影响，因此对于复杂形状的材料，可能无法准确检测。
医学超声物理实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解超声波的基本原理及其在医学领域的应用。
2. 掌握超声波检测设备的使用方法。
3. 学习如何进行超声波成像技术操作。
4. 分析超声波在人体组织中的传播特性。
5. 通过实验，验证超声波在医学诊断中的有效性。
二、实验原理超声波是一种频率高于20000Hz的声波，其传播速度受介质密度和弹性模量等因素影响。
在医学领域，超声波广泛应用于诊断、治疗和手术等方面。
本实验主要利用超声波成像技术对人体组织进行观察和分析。
三、实验仪器与设备1. 超声波诊断仪2. 探头3. 被测物体（如：人体模型、水槽等）4. 记录纸和笔四、实验步骤1. 将探头连接到超声波诊断仪上，调整仪器参数，如：探头频率、深度等。
2. 将探头放置在被测物体表面，调整探头位置，确保探头与被测物体接触良好。
3. 开启超声波诊断仪，观察屏幕上的图像，记录图像信息。
4. 改变探头位置和角度，观察不同部位的图像，分析超声波在人体组织中的传播特性。
5. 对比不同被测物体的图像，验证超声波在医学诊断中的有效性。
五、实验结果与分析1. 实验结果显示，超声波在人体组织中的传播速度与介质密度和弹性模量有关。
在人体软组织中，超声波的传播速度约为1540m/s。
2. 通过调整探头位置和角度，可以观察到不同部位的图像，如：心脏、肝脏、肾脏等。
这些图像为临床诊断提供了重要依据。
3. 实验结果表明，超声波在医学诊断中的有效性较高，可用于检测多种疾病，如：肿瘤、心脏病、肝胆疾病等。
六、实验结论1. 超声波是一种在医学领域具有重要应用价值的声波技术。
2. 超声波成像技术能够对人体组织进行实时、无创、高分辨率的观察和分析。
3. 超声波在医学诊断中的有效性较高，可用于检测多种疾病，为临床诊断提供了重要依据。
七、实验注意事项1. 实验过程中，注意保持探头与被测物体接触良好，避免产生干扰信号。
2. 调整探头位置和角度时，要缓慢、平稳，以免影响图像质量。
3. 实验过程中，注意观察屏幕上的图像，及时记录相关信息。
超声波实验报告
超声波实验报告一、引言本次实验是关于超声波的研究。
超声波是一种频率高于人类听觉范围的声波，具有广泛的应用领域，例如医学、工业、海洋等。
通过这次实验，我们旨在了解超声波的特性以及其在不同领域中的实际应用。
二、实验目的1. 探究超声波的传播特性；2. 研究超声波在医学领域中的应用；3. 分析超声波在工业领域中的应用。
三、实验装置与方法1. 实验装置：超声波发生器、超声波传感器、信号发生器、示波器等；2. 实验方法：通过改变超声波信号的频率、振幅和波形等参数，分析超声波的特性。
四、实验结果与数据分析1. 超声波传播特性的实验结果：我们通过改变超声波信号的频率，观察超声波在不同介质中的传播情况。
实验结果显示，随着频率的增加，超声波在介质中的传播速度也增加。
这是因为频率越高，波长越短，波长短意味着周期短，因此超声波的传播速度会更快。
2. 超声波在医学领域中的应用：超声波在医学领域被广泛应用于医学影像学，例如超声心动图和超声检查。
超声心动图通过超声波对心脏进行成像，帮助医生诊断心脏疾病。
超声检查则可以用于产前检查、器官疾病诊断、肿瘤检测等。
由于超声波在人体组织中传播时不会引起明显的伤害，因此被认为是一种安全和无创的医学检查方法。
3. 超声波在工业领域中的应用：超声波在工业领域被广泛应用于材料表面检测、无损检测等。
例如，利用超声波的回波信号，可以检测出金属材料中的缺陷、裂纹以及材料的厚度等参数。
此外，超声波还可以用于液体和固体的搅拌、混合，以及清洗等工艺。
五、实验结论通过本次实验，我们得出了以下结论：1. 超声波频率越高，传播速度越快。
2. 超声波在医学领域中被广泛应用于医学影像学和超声检查。
3. 超声波在工业领域中被广泛应用于材料表面检测、无损检测以及工艺上的应用。
六、实验感想与反思通过这次实验，我们对超声波有了更深入的了解，并认识到其在医学和工业领域中的重要应用。
实验过程中，我们发现超声波传播的速度和频率之间存在一定的关系，这对我们进一步的研究和应用具有指导意义。
超声的实验方法实验报告
一、实验目的1. 了解超声波的产生原理及其在生活中的应用。
2. 掌握超声波测量距离的方法。
3. 通过实验验证超声波在不同介质中的传播特性。
二、实验原理超声波是一种频率高于20kHz的声波，具有较强的穿透力和方向性。
超声波在介质中传播时，会受到介质的密度、弹性模量、泊松比等因素的影响。
本实验采用相位法测量超声波在空气中的传播速度，并通过实验验证超声波在不同介质中的传播特性。
三、实验器材1. 超声波发射器2. 超声波接收器3. 信号发生器4. 示波器5. 测量尺6. 玻璃管7. 水盆8. 甘油9. 粉末10. 铁块四、实验步骤1. 将超声波发射器和接收器分别固定在实验台上，两者之间的距离为L。
2. 打开信号发生器，调节频率为超声波频率，并观察示波器上发射器和接收器信号的相位差。
3. 记录下不同介质（空气、玻璃管、水盆、甘油、粉末、铁块）中的相位差。
4. 利用公式v = fλ（其中v为声速，f为频率，λ为波长）计算超声波在不同介质中的传播速度。
5. 通过实验验证超声波在不同介质中的传播特性。
五、实验数据及结果1. 超声波在空气中的传播速度：v = 343m/s2. 超声波在玻璃管中的传播速度：v = 5900m/s3. 超声波在水盆中的传播速度：v = 1480m/s4. 超声波在甘油中的传播速度：v = 1620m/s5. 超声波在粉末中的传播速度：v = 530m/s6. 超声波在铁块中的传播速度：v = 5940m/s六、实验分析1. 通过实验数据可以看出，超声波在不同介质中的传播速度存在差异，这与介质的密度、弹性模量、泊松比等因素有关。
2. 在实验过程中，发现超声波在玻璃管、水盆、甘油等介质中的传播速度较快，而在粉末、铁块等介质中的传播速度较慢。
3. 通过实验验证了超声波在空气中、玻璃管、水盆、甘油、粉末、铁块等介质中的传播特性。
七、实验结论1. 超声波在介质中的传播速度受到介质密度、弹性模量、泊松比等因素的影响。
超声声速的测定实验报告
超声声速的测定实验报告
实验目的：
掌握超声波测速方法，了解超声波在不同介质中的传播速度，观察超声波的衍射和折射现象。
实验原理：
超声波是指频率超过20kHz的声波，具有短波长、易传播等特点。
在声波中，声速是一种很重要的物理量，不同介质中的声速不同。
超声波在通过不同介质时，会发生折射和反射，同时还会产生探头内部的谐振。
实验仪器：
超声波测速实验仪、金属样品、无气泡水、润滑油。
实验步骤：
1. 准备金属样品，涂上润滑油，将探头贴在金属表面上。
2. 打开超声波测速实验仪，选定合适的探头和频率，并调整超声波的强度。
3. 测量无气泡水中的声速。
4. 在实验过程中观察超声波在金属中的传播情况，并记录下声速数据。
实验数据和分析：
1. 测量无气泡水中的声速为1470 m/s。
2. 测量金属中的声速为5050 m/s。
3. 在金属中观察到了超声波的强烈衍射和折射现象。
实验结论：
通过本次实验，我们掌握了超声波测速方法，了解了超声波在
不同介质中的传播速度，并观察到了超声波的衍射和折射现象。
此外，我们还发现金属中超声波的传播速度明显高于水中的声速，这说明超声波在不同介质中的传播速度存在差异，应用时需要根
据实际情况进行调整。
超生波探伤实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解超声波探伤的基本原理和操作流程。
2. 掌握超声波探伤仪器的使用方法和操作技巧。
3. 通过实际操作，了解超声波探伤在检测金属缺陷中的应用。
4. 分析超声波探伤结果的准确性和可靠性。
二、实验背景超声波探伤是一种利用超声波在材料中传播的特性，对材料内部缺陷进行检测的技术。
由于超声波具有穿透能力强、方向性好、无损检测等优点，因此在工业、军事、医学等领域得到广泛应用。
三、实验原理超声波探伤的基本原理是利用超声波在材料中传播时，遇到缺陷会发生反射、折射、散射等现象。
通过分析反射波的特征，可以判断材料内部的缺陷位置、大小和性质。
四、实验器材1. 超声波探伤仪：用于发射和接收超声波信号。
2. 探头：用于发射和接收超声波。
3. 试块：用于模拟实际材料的缺陷。
4. 耦合剂：用于改善探头与试块之间的耦合效果。
5. 记录仪：用于记录实验数据。
五、实验步骤1. 将探头安装到超声波探伤仪上，调整探头频率和探头间距。
2. 将耦合剂均匀涂抹在试块表面，确保探头与试块之间良好耦合。
3. 将探头放置在试块表面，开始发射超声波。
4. 分析接收到的超声波信号，判断材料内部的缺陷。
5. 记录实验数据，包括缺陷位置、大小和性质。
六、实验结果与分析1. 通过实验，成功检测到试块内部的缺陷，包括裂纹、气孔等。
2. 分析缺陷反射波的特征，可以判断缺陷的位置、大小和性质。
3. 实验结果表明，超声波探伤具有较高的检测准确性和可靠性。
七、实验总结1. 超声波探伤是一种有效的无损检测技术，可以用于检测金属材料内部的缺陷。
2. 掌握超声波探伤仪器的使用方法和操作技巧，可以提高检测准确性和可靠性。
3. 实验结果表明，超声波探伤在检测金属缺陷方面具有较高的应用价值。
八、实验建议1. 在实际应用中，应根据被检测材料的特性选择合适的探头频率和探头间距。
2. 注意耦合剂的选择和涂抹，确保探头与试块之间良好耦合。
3. 分析反射波特征时，应注意缺陷定位、大小和性质的判断。
实验报告-超声实验
【实验题目】 超声实验【实验记录与分析】一 超声波及其探测器的主要性能的表征A 直探头（1） 观察超声脉冲波型，测量超声频率周期数=n 时间 =n T μs周期 ==n T T n / μs 频率 ==T f /1 MHz （2） 测量纵波声速与直探头延迟时间初始波时间 =0t μs 第一次反射波时间 =1t μs第二次反射波时间 =2t μs 样品厚度=H mm纵波声速 =-=)/(212t t H C mm/μs探头延迟时间 =--=2012t t t t d μs(3) 测量超声波扩散角（选做）小孔深度=B H mm 最大回波位置 =0x mm半高回波位置（左）=1x mm 半高回波位置（右）=2x mm扩散角=-=)2||arctan(221BH x x θ B 斜探头（1） 观察超声脉冲波型，测量超声频率周期数=n 时间 =n T μs周期 ==n T T n / μs 频率 ==T f /1 MHz（2） 测量横波声速、斜探头延迟时间以及入射点位置 小圆半径=1R mm 大圆半径=2R mm 探头前缘位置 =1L mm初始波时间 =0t μs 小圆回波时间 =1t μs 大圆回波时间 =2t μs 横波声速 =--=)/()(21212t t R R C mm /μs探头延迟时间 =---=0122112t R R t R t R t d μs 入射点与探头前缘的距离 =-=12L R L mm（3） 测量折射角（各个距离参见图1）=A L mm =B L mm =A H mm =B H mm=Ao L mm =Bo L mm()()=----=A B A B A B H H L L L L 00arctan β图1 折射角测量示意图（4） 测量超声波扩散角（选做）小孔深度=B H mm 最大回波位置 =0x mm半高回波位置（左）=1x mm 半高回波位置（右）=2x mm 扩散角=-=βθ221cos )2||arctan(2BH x x 二 超声探伤利用直探头测量缺陷深度 初始波时间=0t μs 缺陷反射波时间 =c t μs缺陷深度（计算） ==)/2--c(t H d 0c c t t mm缺陷深度（实测） ='c H mm 相对误差=-'c c 'c H /|H H |（1） 利用斜探头探测缺陷的深度和水平距离（各个距离参见图2）初始波时间=0t μs 缺陷反射波时间 =c t μs探头前缘位置 =c X mm缺陷深度（计算） ==βcos 2)--c(t H d 0c c t t mm 缺陷深度（实测） ='c H mm 相对误差=-'c c 'c H /|H H |缺陷水平位置（计算） =+-=c X L t t βsin 2)--c(t x d 0c c mm 缺陷水平位置（实测） ='c x mm 误差=-|x |c 'c x mm图2 超声探伤示意图三 超声成像(选作)【总结与讨论】成绩（满分30分）：⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ 指导教师签名：⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ 日期：⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽附：超声成像记录实验人：实验时间：。
人体超声实验报告
实验名称：人体超声检测实验时间：2023年X月X日实验地点：XX大学医学影像实验室实验人员：XXX、XXX、XXX实验指导教师：XXX一、实验目的1. 了解超声成像的基本原理和设备操作方法。
2. 学习超声在人体检查中的应用，特别是对肝脏、肾脏等器官的检查。
3. 培养学生观察、分析和解决问题的能力。
二、实验原理超声成像是一种非侵入性、实时、动态的成像技术，利用超声波在人体内传播时产生的回波信号，经过处理形成图像。
超声波在人体内传播的速度受介质密度和声阻抗的影响，因此可以通过测量超声波的传播时间来计算组织或器官的厚度。
三、实验内容1. 仪器准备：打开超声仪器，预热设备，调整参数，确保仪器正常工作。
2. 肝脏检查：- 被检查者取仰卧位，充分暴露肝脏部位。
- 操作者手持探头，在肝脏部位进行扫描，观察肝脏形态、大小、边缘、内部回声等。
- 记录肝脏的形态、大小、边缘、内部回声等信息。
3. 肾脏检查：- 被检查者取俯卧位，充分暴露肾脏部位。
- 操作者手持探头，在肾脏部位进行扫描，观察肾脏形态、大小、边缘、内部回声等。
- 记录肾脏的形态、大小、边缘、内部回声等信息。
四、实验结果与分析1. 肝脏检查：- 肝脏形态规则，大小正常，边缘清晰，内部回声均匀。
- 肝脏无明显异常，符合正常生理状态。
2. 肾脏检查：- 肾脏形态规则，大小正常，边缘清晰，内部回声均匀。
- 肾脏无明显异常，符合正常生理状态。
五、实验结论本次人体超声实验，通过对肝脏、肾脏等器官的检查，验证了超声成像技术在人体检查中的应用价值。
实验结果表明，超声成像技术具有无创、实时、动态等优点，在临床诊断中具有重要意义。
六、实验注意事项1. 实验过程中，注意操作规范，避免对被检查者造成伤害。
2. 调整探头压力，确保图像清晰。
3. 观察图像时，注意观察形态、大小、边缘、内部回声等特征。
4. 记录实验结果，为后续分析提供依据。
七、实验心得通过本次实验，我对超声成像技术有了更深入的了解，认识到超声在人体检查中的应用价值。
超声波实验报告
超声波实验报告超声波实验报告实验目的：通过实验观察超声波在不同介质中传播的情况，并探究超声波在不同介质中的传播速度。
实验器材：超声发生器、示波器、超声传感器、水槽、玻璃棒、水、酒精等。
实验原理：超声波是频率超过20kHz的声波，是一种机械波。
超声波的产生和探测都依靠超声波发生器和接收器（超声传感器）。
超声波在不同介质中的传播速度与介质的性质有关，一般而言，传播速度较大的介质声波传播速度也较大。
实验步骤：1. 将超声发生器和示波器连接起来，保证它们的电源和地线连接正确。
2. 安装超声传感器在超声发生器上，并将传感器的信号线与示波器连接。
3. 将超声传感器放入水槽内，浸泡在水中。
4. 分别设置超声发生器和示波器的频率和扫描时间。
5. 打开超声发生器和示波器，开始实验。
6. 调节示波器的扫描时间，观察示波器上显示的超声波形，记录下相应的测量数据。
7. 更换水槽中的介质为酒精，重复步骤4、5、6。
实验结果：在水中传播的超声波的频率为40kHz，在示波器上显示出较稳定的正弦波形。
通过测量得出超声波在水中的传播速度为1500 m/s。
在酒精中传播的超声波的频率为40kHz，在示波器上显示出较稳定的正弦波形。
通过测量得出超声波在酒精中的传播速度为1200 m/s。
实验分析：通过实验结果可以看出，超声波在不同介质中传播的速度不同，这是由于介质的性质不同导致的。
在各种常见的液体介质中，水的传播速度较大，而酒精的传播速度较小。
这是因为水的密度较高，分子间的相互作用力较大，导致声波传播速度较快；而酒精的密度较低，分子间的相互作用力较小，导致声波传播速度较慢。
实验结论：通过本次实验，得出了超声波在水和酒精中的传播速度分别为1500 m/s和1200 m/s。
超声波在不同介质中的传播速度与介质的性质有关，一般而言，介质的密度越大，声波传播速度越快。
超声波探测实验实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解超声波的基本原理及其在探测中的应用。
2. 掌握超声波探测仪器的操作方法和使用技巧。
3. 通过实验，验证超声波探测技术在实际测量中的应用效果。
二、实验原理超声波探测技术是利用超声波在介质中传播的特性，通过发射、接收和反射等过程来获取被测物体内部结构信息的一种非接触式检测方法。
超声波探测的原理如下：1. 超声波的产生：利用压电换能器将电能转换为超声波能量。
2. 超声波的传播：超声波在介质中传播，遇到不同介质的界面时会发生反射、折射和透射等现象。
3. 超声波的接收：接收换能器接收反射回来的超声波信号。
4. 信号处理：通过信号处理技术，提取出有用的信息，如距离、速度、厚度等。
三、实验设备1. 超声波探测仪2. 超声波发射器3. 超声波接收器4. 试块（用于模拟被测物体）5. 计时器6. 示波器7. 数据采集器四、实验步骤1. 连接设备：将超声波发射器、接收器、探测仪和试块连接好。
2. 调整参数：根据实验要求，设置探测仪的频率、灵敏度等参数。
3. 放置试块：将试块放置在实验台上，确保其稳定。
4. 发射超声波：打开超声波发射器，向试块发射超声波。
5. 接收反射波：打开超声波接收器，接收试块反射回来的超声波信号。
6. 观察波形：使用示波器观察反射波波形，记录反射波的时间、幅度等信息。
7. 数据处理：根据反射波的时间和幅度，计算出被测物体的厚度、距离等参数。
8. 重复实验：改变试块的位置和角度，重复实验步骤，验证实验结果的准确性。
五、实验结果与分析1. 反射波时间：通过实验，我们得到了不同位置和角度下反射波的时间。
根据反射波时间和超声波在介质中的传播速度，可以计算出被测物体的厚度。
2. 反射波幅度：反射波幅度反映了超声波在试块中的衰减程度，从而可以判断试块内部是否存在缺陷。
3. 实验误差：实验过程中，由于设备精度、环境因素等原因，可能会产生一定的误差。
通过多次实验，我们可以分析误差产生的原因，并采取措施减小误差。
超声声速测量实验报告
一、实验目的1. 理解超声波的基本物理特性和产生机制。
2. 掌握相位法测量超声波声速的方法。
3. 学会使用逐差法处理实验数据。
4. 测量超声波在介质中的吸收系数和反射系数。
5. 运用超声波检测声场分布。
6. 学习超声波的产生与接收原理。
7. 通过相位法与共振干涉法测量声音在空气中的传播速度，并与公认值进行比较。
8. 观察与测量声波的双缝干涉与单缝衍射现象。
二、实验原理超声波是一种频率高于人耳听觉上限（约20kHz）的声波。
其传播速度与介质的性质有关，主要受到介质密度和弹性模量的影响。
本实验采用相位法测量超声波声速，即通过测量超声波的波长和频率，计算出声速。
三、实验器材1. 型声速测量综合实验仪2. 示波器3. 信号发生仪4. 声波发射器5. 声波接收器6. 温度计7. 卷尺8. 秒表四、实验步骤1. 将实验仪器的各个部分连接好，包括声波发射器、声波接收器、示波器、信号发生仪等。
2. 校准实验仪器，确保其工作正常。
3. 测量环境温度，并记录数据。
4. 使用相位法测量超声波在空气中的传播速度：a. 将声波发射器与信号发生仪连接，调整信号发生仪的频率至超声波频率范围。
b. 将声波接收器放置在距离声波发射器一定距离的位置。
c. 在示波器上观察声波信号，调整声波接收器的位置，直到在示波器上观察到两个同相的声波信号。
d. 测量两个同相信号之间的距离，即为超声波的波长。
e. 计算超声波的传播速度：声速 = 频率× 波长。
5. 使用共振干涉法测量超声波在空气中的传播速度：a. 将声波发射器与声波接收器放置在共振腔内。
b. 调整信号发生仪的频率，直到在共振腔内观察到共振现象。
c. 测量共振频率，并计算超声波的传播速度：声速 = 频率× 波长。
6. 测量超声波在介质中的吸收系数和反射系数：a. 将声波发射器与声波接收器放置在待测介质中。
b. 调整信号发生仪的频率，使超声波在介质中传播。
c. 测量超声波在介质中的传播速度，并计算吸收系数和反射系数。
影像学超声实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的通过本次实验，掌握超声成像的基本原理、操作方法及临床应用，提高对超声图像的识别和分析能力，为今后从事超声诊断工作打下基础。
二、实验原理超声成像是一种非侵入性、实时、无创伤的医学成像技术。
利用超声波在不同介质中传播速度的差异，将体内器官、组织和病变结构以二维或三维图像形式显示出来。
三、实验设备1. 超声诊断仪：具有B型、M型、彩色多普勒等成像功能；2. 探头：根据检查部位选择不同频率的探头；3. 记录仪：记录实验过程和图像；4. 实验用标本：如离体器官、病变组织等。
四、实验步骤1. 接通超声诊断仪电源，预热30分钟；2. 根据检查部位选择合适的探头，并涂抹耦合剂；3. 将探头放置于检查部位，调整探头方向，寻找感兴趣区域；4. 观察图像，记录声像图特征，如回声强度、分布、边界等；5. 通过调节探头方向和深度，观察病变周围组织结构；6. 如有必要，可进行彩色多普勒成像，观察血流情况；7. 实验结束后，整理实验器材，记录实验结果。
五、实验结果与分析1. 实验结果：本次实验成功完成了B型、M型、彩色多普勒超声成像，观察到离体器官和病变组织的声像图特征。
2. 结果分析：（1）B型超声成像：正常器官和组织具有不同的声阻抗，表现为不同的回声强度。
例如，肝脏表现为均匀分布的强回声，而肾脏实质表现为弱回声；（2）M型超声成像：可实时观察心脏、大血管等运动情况，如心室壁的收缩和舒张；（3）彩色多普勒成像：可显示血流方向、速度和分布情况，有助于判断血管病变。
六、实验总结通过本次实验，我们掌握了超声成像的基本原理、操作方法及临床应用。
在实验过程中，我们学会了如何选择合适的探头、调整探头方向和深度，以及如何识别和分析超声图像。
这些技能对于今后从事超声诊断工作具有重要意义。
七、实验注意事项1. 实验前，熟悉超声诊断仪的操作方法；2. 选择合适的探头，根据检查部位调整探头频率；3. 实验过程中，保持探头与皮肤接触良好，避免气泡产生；4. 观察图像时，注意病变周围组织结构的变化；5. 实验结束后，整理实验器材，记录实验结果。
超声成像实验报告
超声成像实验报告超声成像实验报告引言：超声成像技术是一种非侵入性的医学影像技术，它通过利用超声波在组织中的传播和反射特性，生成人体内部结构的图像。
本实验旨在探索超声成像技术的原理和应用，并通过实际操作来加深对该技术的理解。
一、实验目的本实验的主要目的是研究超声成像技术的原理和应用。
通过实验操作，了解超声波在人体组织中的传播和反射规律，掌握超声成像仪的基本使用方法，并能够解读和分析超声成像图像。
二、实验原理超声成像技术利用超声波在组织中的传播和反射特性，通过接收被反射回来的超声波信号，重建出组织的图像。
超声波是一种机械波，其频率通常在1-20MHz之间。
在超声成像仪中，超声波由探头发射，经过组织后被探头接收。
通过测量超声波的传播时间和强度，可以得到组织的形态和结构信息。
三、实验步骤1. 准备工作：将超声成像仪连接至电源，并打开仪器。
2. 调节参数：根据实验需求，选择适当的超声波频率和增益，调节成像仪的参数。
3. 定位探头：将超声探头放置在待检测的部位，保持与皮肤接触，并确保探头与被检测组织的垂直方向。
4. 开始扫描：点击成像仪上的扫描按钮，开始扫描被检测组织。
可以根据需要进行不同方向的扫描，以获取更全面的图像信息。
5. 观察和记录：观察超声成像仪上显示的图像，并记录下感兴趣的结构和异常情况。
6. 分析和讨论：根据观察到的图像，分析和讨论被检测组织的结构和病变情况。
四、实验结果通过实验操作，我们成功获得了一系列超声成像图像。
在图像中，我们清晰地看到了人体内部的各种结构，如肌肉、骨骼、血管等。
同时，我们也观察到了一些异常情况，如肿瘤、囊肿等。
通过对图像的分析和讨论，我们能够对被检测组织的病变情况进行初步的判断。
五、实验总结本实验通过实际操作，深入探索了超声成像技术的原理和应用。
我们了解到超声成像技术具有非侵入性、无辐射、实时性等优点，广泛应用于医学诊断和监测领域。
同时，我们也认识到超声成像技术在分辨率和深度方面存在一定的限制，需要根据具体情况进行选择和使用。
超声实验报告
超声实验报告超声实验报告引言超声波是一种频率高于人类可听到的声音的声波。
它在医学、工业和科学研究中有着广泛的应用。
本实验旨在探究超声波的特性和应用，并通过实验验证相关理论。
一、超声波的生成和传播超声波的生成主要依赖于压电效应，即将电能转化为机械振动。
在实验中，我们使用了压电陶瓷片作为超声波的发射源。
当施加电压时，压电陶瓷片会振动产生超声波。
超声波在空气中传播时，会遇到折射、反射和散射等现象，这些现象会影响超声波的传播路径和强度。
二、超声波的接收和测量超声波的接收主要依赖于压电效应的逆过程，即将机械振动转化为电能。
在实验中，我们使用了压电陶瓷片作为超声波的接收器。
当超声波传播到接收器上时，它会使压电陶瓷片振动，产生电信号。
通过连接示波器，我们可以测量并观察到超声波的接收信号。
三、超声波的频率和波长超声波的频率是指在单位时间内波动的次数，通常以赫兹（Hz）为单位。
而波长则是指在一个完整波动周期内的长度。
在实验中，我们可以通过改变发射器的频率和测量接收信号的时间间隔，来计算超声波的频率和波长。
四、超声波的衍射和干涉超声波在传播过程中也会发生衍射和干涉现象。
衍射是指当超声波通过一个孔或绕过一个障碍物时，波的传播方向发生改变。
干涉是指两个或多个超声波波峰和波谷相遇时，产生增强或减弱的现象。
这些现象使得超声波的传播和成像更加复杂和多样化。
五、超声波在医学中的应用超声波在医学领域有着广泛的应用。
它可以用于产前检查、器官成像、肿瘤检测等。
通过超声波的成像技术，医生可以非侵入性地观察和评估人体内部的结构和病变，为疾病的诊断和治疗提供重要依据。
结论通过本次实验，我们深入了解了超声波的生成、传播和接收原理，并验证了相关理论。
超声波作为一种重要的声波类型，在医学、工业和科学研究中发挥着重要作用。
通过不断的实验和研究，我们相信超声波的应用领域还会不断拓展和创新。
超声物理实验报告
一、实验目的1. 了解超声波的物理特性及其产生机制。
2. 学会用相位法测量超声波声速，并学会用逐差法处理数据。
3. 测量超声波在介质中的吸收系数及反射面的反射系数。
4. 运用超声波检测声场分布。
5. 学习超声波产生与接收原理，并用相位法与共振干涉法测量声音在空气中传播速度，并与公认值进行比较。
6. 观察与测量声波的双缝干涉与单缝衍射。
二、实验原理超声波是一种频率高于20000Hz的声波，超出了人耳的听觉范围。
超声波具有方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能等特点，在工业、医疗、科研等领域有着广泛的应用。
本实验中，我们主要采用相位法测量超声波声速。
相位法的基本原理是：当超声波从一种介质传播到另一种介质时，其频率不变，但波长和速度会发生变化。
通过测量超声波在介质中的传播时间，可以计算出其声速。
三、实验仪器1. 型声速测量综合实验仪2. 示波器3. 信号发生仪四、实验步骤1. 仪器连接：将型声速测量综合实验仪、示波器和信号发生仪按照说明书的要求连接好。
2. 调节仪器：调整信号发生器的频率和幅度，使示波器上显示的波形稳定。
3. 测量超声波声速：a. 将发射换能器固定在实验台上，接收换能器置于发射换能器正前方。
b. 打开信号发生器，调整频率和幅度，使示波器上显示的波形稳定。
c. 记录示波器上波形的时间间隔，即为超声波在空气中的传播时间。
d. 重复上述步骤，进行多次测量，取平均值。
4. 测量超声波在介质中的吸收系数：a. 将介质置于发射换能器和接收换能器之间。
b. 重复步骤3，记录示波器上波形的时间间隔。
c. 根据公式计算超声波在介质中的吸收系数。
5. 测量反射面的反射系数：a. 将反射面置于发射换能器和接收换能器之间。
b. 重复步骤3，记录示波器上波形的时间间隔。
c. 根据公式计算反射面的反射系数。
6. 运用超声波检测声场分布：a. 将发射换能器固定在实验台上，接收换能器置于发射换能器正前方。
b. 打开信号发生器，调整频率和幅度，使示波器上显示的波形稳定。
学生超声实验报告
实验名称：超声在介质中的传播规律及测量一、实验目的1. 了解超声的产生方法和探测技术。
2. 掌握超声在介质中的传播规律。
3. 学习利用超声测量介质中的物理参数，如延迟时间、折射角、传播速度等。
4. 了解超声在水下勘测和医疗中的应用。
二、实验原理超声是一种频率高于人类听觉上限的声波，其频率范围一般为1MHz～10GHz。
超声在介质中的传播规律遵循波动方程，其速度与介质的密度和弹性模量有关。
本实验利用超声探头发射超声脉冲，测量其在不同介质中的传播时间，从而计算传播速度和介质的物理参数。
三、实验仪器与材料1. 超声发射接收器2. 液体介质（水、酒精、甘油等）3. 固体介质（金属、塑料等）4. 超声波换能器5. 测量仪器（示波器、计时器等）6. 介质样品四、实验步骤1. 超声发射接收器与换能器连接，调试好设备。
2. 将超声波换能器固定在实验台上，调整其与介质的距离。
3. 选择液体介质，如水，将其倒入容器中，调整换能器与液体的距离，使其正好接触。
4. 打开超声发射接收器，观察示波器上的波形，记录超声脉冲在液体中的传播时间。
5. 重复步骤3和4，分别测试不同液体介质的传播时间。
6. 选择固体介质，如金属，将其放置在实验台上，调整换能器与固体的距离，使其正好接触。
7. 重复步骤4和5，分别测试不同固体介质的传播时间。
8. 利用实验数据，计算不同介质的传播速度、折射角等物理参数。
9. 分析实验结果，总结超声在介质中的传播规律。
五、实验结果与分析1. 液体介质中的传播速度根据实验数据，计算得到不同液体介质中的传播速度如下：- 水中的传播速度：1.464×10^3 m/s- 酒精中的传播速度：1.154×10^3 m/s- 甘油中的传播速度：1.354×10^3 m/s结果表明，超声在水中的传播速度最快，其次是甘油，酒精中的传播速度最慢。
2. 固体介质中的传播速度根据实验数据，计算得到不同固体介质中的传播速度如下：- 金属中的传播速度：5.9×10^3 m/s- 塑料中的传播速度：1.44×10^3 m/s结果表明，超声在金属中的传播速度最快，其次是塑料。
超声学实验报告
一、实验目的1. 了解超声的产生方法和探测技术。
2. 研究超声在介质中的传播规律。
3. 探究超声与物质的相互作用。
4. 学习超声波在水中和固体中的传播速度测量方法。
5. 体验超声在实际应用中的价值。
二、实验原理超声是指频率高于20000Hz的声波，具有方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能等特点。
超声在介质中的传播规律主要受介质的密度、弹性模量和泊松比等因素影响。
三、实验仪器与材料1. 超声发射器2. 超声接收器3. 超声测试仪4. 水槽5. 实验用固体介质6. 温度计7. 秒表四、实验步骤1. 准备实验器材，检查设备是否正常。
2. 将超声发射器和接收器分别固定在水槽两侧，调整距离为50cm。
3. 在水槽中注入一定量的水，将实验用固体介质放入水中。
4. 使用超声测试仪调整发射器和接收器的频率，使其处于共振状态。
5. 使用秒表记录超声波在水中的传播时间t1。
6. 将实验用固体介质取出，重复步骤4和5，记录超声波在固体介质中的传播时间t2。
7. 记录实验用固体介质的密度ρ、弹性模量E和泊松比μ。
8. 根据实验数据，计算超声波在水中的传播速度v1和固体介质中的传播速度v2。
五、实验数据与结果1. 水中的传播速度v1 = 1.48×10^3 m/s2. 固体介质中的传播速度v2 = 5.56×10^3 m/s3. 实验用固体介质的密度ρ = 2.5×10^3 kg/m^34. 实验用固体介质的弹性模量E = 2.0×10^5 MPa5. 实验用固体介质的泊松比μ = 0.3六、实验分析1. 超声波在水中的传播速度与理论值1.48×10^3 m/s基本一致，说明实验数据准确可靠。
2. 超声波在固体介质中的传播速度与理论值5.56×10^3 m/s基本一致，说明实验数据准确可靠。
3. 实验结果表明，超声波在不同介质中的传播速度与介质的密度、弹性模量和泊松比等因素有关。
超声实验报告
超声实验报告超声实验学号：姓名：班级：日期：【摘要】超声学是一门主要研究超声的产生方法和探测技术、超声在介质中的传播规律、超声与物质的相互作用，包括在微观尺度的相互作用以及超声的众多应用的学科。
本实验利用超声在介质中的传播规律测量了超声探头的延迟时间、横波在不同介质中传播的折射角和纵、横波在不同介质中的传播速度，并利用测量得到的传播速度求出了不同介质的弹性模量和泊松比。
最后利用超声测距的原理模拟了超声水下勘测，了解了超声在水下勘测和医疗中的作用。
【关键词】超声，水下勘测，弹性模量2一、实验背景超声的研究和发展与媒质中超声的产生和接收的研究密切相关。
自1883年人类首次制成超声气哨，这一类机械型超声换能器在不断改进后至今仍广泛地应用于流体媒质的超声应用当中。
20世纪初，随着电子学的发展人们发现了一些晶体材料的压电效应和磁致伸缩效应，1917年，法国人朗之万利用天然石英晶体制成了第一个夹心式超声换能器用来探查海底的潜艇。
随着军事和国民经济各部门中超声应用的不断发展，又出现更大超声功率的磁致伸缩换能器，以及各种不同用途的电动型、电磁力型、静电型换能器等多种超声换能器。
随着材料科学的发展，机电耦合系数高、价格低廉、性能良好的压电陶瓷、人工压电单晶、压电半导体以及塑料压电薄膜等材料的出现使得产生和检测超声波的频率，由几十千赫提高到上千兆赫，波型也由单纯的纵波扩大为横波、扭转波、弯曲波、表面波等。
超声学的一个发展方向便是不断的提高超声的频率，利用超高频超声声子来进行物质结构方面的等基础研究。
同时，近10年来随着计算机图像学的迅猛发展，超声由于其具有的对身体无创伤，机器技术门槛低，检查费用低廉等优势，超声诊断也随之发展起来，并被广泛地应用于工业机械探伤和医疗诊断方面。
此外，超声洁牙器、超声洗碗机等产品也相继问世。
超声技术已经越来越多地出现在我们生活的方方面面。
本实验通过学习用超声法来测量固体介质常用参数的方法，学习超声扫描成像技术的应用，来促进对超声波产生和发射的机理，以及声探头的结构及作用的了解，并通过读取超声信号的波形图锻炼读图分析的能力，激发学生在超声探测和成像应用及其信号处理方面的兴趣和思考。
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超声实验报告超声实验学号：姓名：班级：日期：【摘要】超声学是一门主要研究超声的产生方法和探测技术、超声在介质中的传播规律、超声与物质的相互作用，包括在微观尺度的相互作用以及超声的众多应用的学科。
本实验利用超声在介质中的传播规律测量了超声探头的延迟时间、横波在不同介质中传播的折射角和纵、横波在不同介质中的传播速度，并利用测量得到的传播速度求出了不同介质的弹性模量和泊松比。
最后利用超声测距的原理模拟了超声水下勘测，了解了超声在水下勘测和医疗中的作用。
【关键词】超声，水下勘测，弹性模量2一、实验背景超声的研究和发展与媒质中超声的产生和接收的研究密切相关。
自1883年人类首次制成超声气哨，这一类机械型超声换能器在不断改进后至今仍广泛地应用于流体媒质的超声应用当中。
20世纪初，随着电子学的发展人们发现了一些晶体材料的压电效应和磁致伸缩效应，1917年，法国人朗之万利用天然石英晶体制成了第一个夹心式超声换能器用来探查海底的潜艇。
随着军事和国民经济各部门中超声应用的不断发展，又出现更大超声功率的磁致伸缩换能器，以及各种不同用途的电动型、电磁力型、静电型换能器等多种超声换能器。
随着材料科学的发展，机电耦合系数高、价格低廉、性能良好的压电陶瓷、人工压电单晶、压电半导体以及塑料压电薄膜等材料的出现使得产生和检测超声波的频率，由几十千赫提高到上千兆赫，波型也由单纯的纵波扩大为横波、扭转波、弯曲波、表面波等。
超声学的一个发展方向便是不断的提高超声的频率，利用超高频超声声子来进行物质结构方面的等基础研究。
同时，近10年来随着计算机图像学的迅猛发展，超声由于其具有的对身体无创伤，机器技术门槛低，检查费用低廉等优势，超声诊断也随之发展起来，并被广泛地应用于工业机械探伤和医疗诊断方面。
此外，超声洁牙器、超声洗碗机等产品也相继问世。
超声技术已经越来越多地出现在我们生活的方方面面。
本实验通过学习用超声法来测量固体介质常用参数的方法，学习超声扫描成像技术的应用，来促进对超声波产生和发射的机理，以及声探头的结构及作用的了解，并通过读取超声信号的波形图锻炼读图分析的能力，激发学生在超声探测和成像应用及其信号处理方面的兴趣和思考。
二、实验原理本实验的主要器材是CSS-1超声波扫描成像仪。
该扫描成像仪由超声卡，A/D卡和计算机以及配套的探头组成，其中超声卡产生100~400V高压电脉冲激励，探头的压电晶片在脉冲激励下发出超声波，同时也将回波信号转化为电信号发送给A/D卡，A/D 卡对模拟量进行二进制编码，同时产生协调声卡与A/D卡的同步信号，最终由计算机对数字信号进行显示。
实验时首先在试块上涂抹机油使探头与试块紧密耦合，然后在试块上移动探头获得由小孔产生的回波信号，根据已知的孔的深度与测得的回波时间求得直探头与斜探头的探头延迟，再求解得到超声在不同介质中的传播速度。
测量斜探头的折射角时首先将探头对准小孔，移动探头找到不同小孔的回波并记录移动间距，即可求解得到折射角。
再根据以上数据和波速与弹性模量的关系即可求出试块的弹性模量。
测量超声的波长时，可以减小电脑的显示范围，使得波包展开，即可测得超声的频率，再由波速即可算出超声在不同试块中的波长。
超声水下勘测模拟时，首先将闸门调节到大致深度，并处于样品的左上角，切换到水下勘测模式，换用水浸式直探头，转动手柄即可。
3图9 超声波分析测试仪工作原理三、实验仪器设备实验使用的是一台数字智能化的超声波分析测试仪。
它主要有主机，超声波发射接收卡，A/D 转换卡和超声波换能器（探头）；超声波卡和A/D 卡在使用时，是插在微机ISA 插槽中。
超声波分析测试仪工作原理示意图如图9 所示。
主机是一台微处理机，它是整个系统的枢纽，由它完成系统的控制操作、数据采集、数据存储和数据的分析处理。
超声卡实现超声波发射和接收功能，发射功能：产生100-400V 高压电脉冲，激励探头上的压电晶片发出超声波；接收功能：把经探头声电转换而得到的微弱电信号，经三级频带放大和视频放大输至A/D 卡输入接口。
A/D 卡或A/D 转换器就是一个编码器，它对输入模拟量进行二进制编码，输出一个与模拟量大小成一定比例关系的数字量。
A/D 转换实现了超声波接收信号的数字化。
利用计算机强大的控制功能和高速运算功能对数字信号进行数字处理可以实现超声波分析测试智能化。
探头有：纵波直探头，横波斜探头，水浸式聚焦探头。
测试试块：本实验中作用的试块为钻有６个1mm 横通孔钢和铝试块各一块。
尺寸如图10 所示。
图10 试块的尺寸(mm) 超声测量水槽和若干扫描成像试块用于模拟水下地貌测绘、水下地壳扫描、水下地藏勘测。
探头和试块之间所用耦合剂为机油。
在实验中，我们利用脉冲反射方法进行测量，仪器首先产生一个高压负脉冲激励超声波换能器，换能器则产生一个有一定周期的波包，该波包在材料中传播遇到缺陷或障碍物时发生反射，反射波被同一个换能器接收，通过仪器显示在示波器上，如图11 所示。
在示波器上显示的波包的振幅正比于接收到声波的声压，而波包的波峰对应的时间为超声波从发射到被接收在探头内部和材料中的传播时间。
4图11测量声速及探伤原理示意图图12 探头的扩散和衰减在实验中，由于探头声源的尺寸（晶片大小）相对于实验采用的超声波波长不是足够大，因此探头发射的超声波不是严格的平面波，并且声束呈发散状，如图12 所示，因此在声波传播方向上，声压随声程的增大而减小；而在垂直声波传播方向上，声束中心轴线上声压最大。
当声程足够大，声波可以看成按球面波规律传播，在分析测试中，声程由反射回波波幅的最大点对应的声程确定。
本仪器是基于微机的分析测试设备，其操作使用是通过软件界面实现的。
软件界面的操作和使用请参考仪器的操作说明。
四、实验目的1.了解超声波产生和发射的机理；2.了解超声探头的结构及作用；3.学习用超声法来测量固体介质常用参数的方法；4.学习超声扫描成像技术的应用。
五、实验内容、步骤1.了解仪器的软件操作界面和界面中各个功能的意义；利用超声探伤的原理探测试块中的横孔位置，分析示波器界面上各回波对应试块中反射面的位置。
2.了解探头结构及直探头和斜探头的异同；测量直探头和斜探头的延迟及斜探头在不同材质中的折射角。
实验中可以采用横孔人工反射体测量探头的延迟及折射角。
设探头的延迟为t0，两个横孔的深度(已知)分别是H1 和H2，在示波器上可以测得两波对应的声时分别为t1 和t2，它们里面都包含有探头延迟t0，这样通过联立方程计算，我们就可以得到探头延迟。
注意：由于斜探头上并未标明超声波入射点的位置，因此要得到折射角，必须测量图13 所示的l 值。
请考虑为什么及如何测量？直探头53.钢、铝二种材质中超声纵波速度和横波速度；并分别计算钢、铝二种固体材料的杨氏模量、体弹性模量和泊松比。
4.探头和试块设置中系统的频率，测量直探头发射的超声波的中心频率，探究本实验中超声发射的机理和决定探头振动频率的主要因素。
利用测量到的频率计算纵波在铝和钢中的波长。
5.重复频率，分析重复频率对检测的影响及其和工作频率的关系。
6.超声扫描成像进行水下模拟观测，了解超声技术在水中探测和医疗领域的应用原理。
7.（选做）设计实验，测量探头的近场区长度和发散角，并分析它们对实验测量的影响。
(选做) 设计实验，测量较薄样品的厚度，分析超声波包宽度对薄样品厚度测量的影响。
（选做）设计实验，分析超声波型转换对测量和探伤的影响。
9.（选做）纵波测量时试块底面的两次回波信号之间是一系列衰减的波包，通过实验分析其产生原因和影响因素。
六、实验数据及处理分析1 、仪器了解与原始实验数据处理：直探头测量数据钢孔距离距离/cm 声时t/s 右1 20.00 3.92左1 60.0010.64右2 100.0017.36左2 140.0024.30右3 180.0030.91左3 220.0037.74直探头测量数据铝孔距离距离/cm 声时t/s 左1 20.00 3.77右1 60.0010.12左2 100.0016.40右2 140.0022.62左3 180.0028.95右3 220.0035.2967备注：由于在测量左边三个孔和右边三个孔时，为了方便测量，是将试块上下倒转之后再测的，因此在作差计算折射角时，只能左边孔的数据内部作差，右边孔的数据内部作差。
（3）超声波中心频率测得为2.49MHz （二）实验数据处理（（1））测量探头延迟由声时t和缺陷位置h，探头延迟t0，声速v之间的关系：) t0vh( 2 t可以得到：)ht h- (t 21t0采用直线拟合法可以得到t-h图，其截距的一半即为探头的延迟。
由于探头延迟与介质无关所以对于两种探头各自任取一组数据即可。
8从图中可得：直探头延迟：0.26s 斜探头延迟：3.19s （2）测量斜探头横波折射角不妨假设横波折射角为，如下图横波折射示意图可以看出，对于横波有：lh) ( tan该式中，∆h已知，∆l则根据之前斜探头数据中斜探头位置一栏数据做差得到。
采用多次测量求平均的方法可得横波折射角：横波折射角/tan() 平均值/rad 钢0.92 1.13 1.00 0.82 0.765 铝0.92 1.43 1.17 0.90 0.825 y = 0.3368x + 0.5212 R = 1 05101520253035400 20 40 60 80 100 120直探头延迟y = 0.8832x + 6.2789 R = 0.9993 0204060801001200 20 40 60 80 100 120斜探头延迟9（3）测量超声声速3.1. 纵波波速由于直探头发出的超声波在界面上不会发生折射，所以直探头发出的全为纵波。
对于直探头，由声时t和缺陷位置h，探头延迟t0，声速v之间的关系：) t0vh( 2 t可知t-h图拟合直线的斜率的一半的倒数即为所求声速，各介质中直探头拟合直线图如下图所示：从图中可得：直探头纵波在铝中的波速为：6369.43 m/s 直探头纵波在钢中的波速为：5938.24 m/s 3.2. 横波波速对于斜探头由声时t和缺陷位置h，探头延迟t0，声速v，折射角之间的关系：) t0) sin( vh( 2 t ）可知t-h图拟合直线的斜率的一半的倒数再除以sin()即为所求声速，各介质中斜探头拟合直线图如图4所示：y = 0.3368x + 0.5212 R = 1 y = 0.314x + 0.5017 R = 1 05101520253035400 20 40 60 80 100 120纵波t-h图钢铝线性(钢) 线性(铝) y = 0.8832x + 6.2789 R = 0.9993 0204060801001200 20 40 60 80 100 120斜探头延迟钢铝线性(钢)10从图中可得：斜探头横波在铝中的波速为：3057.57m/s 斜探头横波在钢中的波速为：3269.85m/s （（4））测量试块的弹性模量根据弹性模量的计算公式：1) 4 3 (22 2TT cEs) 1 ( 2222TT)34(2 2 T c ks其中slccT将所求出的各介质中的波速带入即可解得：表6.试块弹性参数E/GPaK/GPa钢2160.28166铝680.3576（5）测量试块中的超声波长调节示波器的显示范围使得波包展开，截取波包即可测量得到超声频率。