超声波讲稿(相关知识部分)
超声波基础知识讲课文档
与普通声波 ( 可闻波 ) 相比 , 超声波具有许多特性 。
其中最突出的有 :
①由于超声波的频率高 , 因而波长很短 , 它可以像光线那样沿直线传播 , 使我们有可能只向某一确定的方
向发射超声波 ;
②由超声波所引起的媒质微粒的振动 , 即使振幅很小 , 加速度也非常大 , 因此可以产生很大的力量 。
向振动的波就由绳子的左端向右端移去 , 而绳上各质点并不随波的传播方向移去 , 只
是在各自的平衡位置附近作横向 ( 剪切形式 ) 的振动。横波不能在液体及气体介质 中传播 , 这是因为液体和气体无切变弹性。
由超声诊断仪所发射的超声波 , 在人体组织中是以纵波的方式传播的。就是因为人体软
组织基本无切变弹性 , 横波在人体组织中不能传播。
的分界面上便会产生反射、折射与透射
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3. 超声波的生物效应 超声波是一种依靠介质来传播的声波，它具有机械能，因此，在传播的过程中将不可避免地和介质 相互作用，产生各种效应。比如声波能量作用于介质，会引起质点高频振动，产生速度、加速度、 声压和声强等力学量的改变，从而引起机械效应 ; 由于介质对超声能量的吸收，将使介质温度升高，从而 引起热效应 ; 当超声波作用于液体时，会使液体内部压力发生变化，产生压力或拉力，当拉力 达到一定强度，可以使液体分子断裂，产生近于真空的空穴，引起所谓空穴效应（也称空化效 应）等。当超声作用于生物组织时，以上提到的各种物理效应同样存在，因而会对生物组织产 生某些生物效应。比如，由于生物组织的粘滞性而造成的吸收，将使一部分声能转化为热能， 使生物组织产生温升，当超声能量达到一定强度的时候，除产生热效应外 , 空化效应的结果还 可能使组织细胞产生破坏性形变。因此，虽然目前普遍地认为超声对人体的危害甚微，但诊断用超声剂量 并不被认为是越大越好。一般接受的剂量应小于安全剂量 50 焦耳／平方厘米 (J ／ cm 2 ) ，并且最大 照射强度低于 100mW ／ cm 2 。然而 , 超声能终归是一种机械能，它不同于各种有损射线，所以，利用超 声波所实现的各种检查治疗手段，应该说是比较安全的。
超声基础专题讲座
压电陶瓷是一种具有压电效应的晶体材料，当加电压时会产生形变，从而产生超 声波。
特点
压电陶瓷换能器具有较高的声功率密度和可靠性，同时成本较低，因此在医疗、 工业和科研领域得到广泛应用。
电磁驱动换能器
工作原理
电磁驱动换能器利用磁场和电流驱动材料振动，产生超声波 。
特点
电磁驱动换能器具有较高的频率和带宽，适用于高精度、高 分辨率的超声检测和成像。
超声基础专题讲座
xx年xx月xx日
contents
目录
• 超声基础知识 • 超声换能器技术 • 超声信号处理技术 • 医学超声成像技术 • 超声检测技术在无损检测中的应用 • 未来展望
01
超声基础知识
超声波的定义与特点
超声波的定义
超声波是指频率高于20000赫兹的声波，人耳无法听到。
超声波的特点
运行。
在线检测
超声检测技术可以实现在线检测 ，对压力容器进行实时监测，及 时发现和预警缺陷和异常情况。
全面检测
超声检测技术可以对压力容器的各 个部位进行全面检测，包括筒体、 封头、接管等，确保容器的整体质 量和安全性能。
超声检测技术在航空材料检测中的应用
关键部位检测
高温高压环境下检测
高精度要求
超声检测技术可以对航空材料的关键 部位进行重点检测，如起落架、发动 机等，确保其质量和安全性能。
多模式多维度超声成像技术
研究方向
研究多模式多维度的超声成像技术和系统，以提高成像质量 、速度和灵活性，同时拓展其在医疗、科研、安检等领域的 应用范围。
技术挑战
需要解决多模式多维度成像技术存在的数据获取、处理和传 输等问题，同时提高成像技术的稳定性和可靠性。
超声波的定义及特性课件
超声波仪器利用压电效应产生超声波，通过换能器将高频电信号转换为 机械振动，从而产生超声波。
超声波在介质中传播时，遇到不同介质或界面会产生反射、折射、散射 等现象，这些现象被超声波仪器接收并转换为电信号，经过处理后可得 到相应的图像或数据。
超声波在诊断和治疗过程中可以 起到辅助作用，如超声引导下的 穿刺活检和消融治疗等，提高了
手术的准确性和安全性。
药物输送
利用超声波的物理特性，可以将 药物直接送达病灶部位，提高药
物的局部浓度，降低副作用。
超声波在工业领域的发展前景
无损检测
清洗与加工
超声波焊接
超声波在其他领域的发展前景
环境监测 农业领域 军事领域
超声波的特性
传播特性
01
02
方向性
速度
03 波动特性
反射、折射与散射
反射
折射
散射
吸收与衰减
吸收 衰减
干涉与衍射
干涉
衍射
当超声波遇到障碍物或缝隙时，会发 生衍射现象，衍射的结果是超声波绕 过障碍物或穿过缝隙继续传播。
超声波的应用
医学诊断
通过高频声波显示人体内部结构，超 声波能够检测出内脏、血管、胎儿等 是否存在异常，为医生提供准确的诊 断依据。
注意保护仪器，避免剧 烈震动、撞击或高温环 境，以免损坏仪器内部 结构。
04
使用后应及时清洗和保 养，保持仪器清洁和良 好状态。
超声波的发展前景
超声波在医学领域的发展前景
医学影像技术
超声波在医学影像技术中发挥着 重要作用，如超声成像和超声心 动图等，为医生提供了无创、无
超声波导盲仪演讲稿
超声波导盲仪演讲稿
尊敬的各位领导、各位专家、各位来宾：
大家好！今天，我很荣幸能够在这里向大家介绍一种非常重要的辅助工具——超声波导盲仪。
随着科技的不断发展，超声波导盲仪在盲人生活中发挥着越来越重要的作用。
我将从超声波导盲仪的原理、功能和应用价值三个方面向大家介绍。
首先，让我们来了解一下超声波导盲仪的原理。
超声波导盲仪是一种利用超声波回波来探测障碍物位置的辅助设备。
它通过发射超声波，然后接收回波来判断障碍物的距离和位置。
通过这种方式，盲人可以更加清晰地感知周围环境，避开障碍物，确保行走安全。
其次，超声波导盲仪具有哪些功能呢？首先，它可以帮助盲人感知前方障碍物的距离和位置，避免碰撞和摔倒。
其次，它可以通过声音或振动等方式向盲人传达障碍物的信息，帮助盲人更好地理解周围环境。
此外，一些高级的超声波导盲仪还可以与智能手机等设备连接，提供更加便捷的导航和信息查询功能。
最后，让我们来谈谈超声波导盲仪的应用价值。
超声波导盲仪可以极大地提升盲人的生活质量和安全感。
它不仅可以帮助盲人避开障碍物，还可以让盲人更加自主地行走在城市中。
同时，超声波导盲仪也为盲人提供了更多的社交和就业机会，让他们更好地融入社会。
总而言之，超声波导盲仪作为一种重要的辅助工具，为盲人的生活带来了巨大的改变。
它的原理简单，功能强大，应用价值巨大。
我们应该更加重视超声波导盲仪的发展和推广，让更多的盲人受益于这一科技成果。
谢谢大家！。
超声波疗法专题知识讲座
改变细胞膜通透性
膜内外K+、Ca++ 浓度
改变神经电活动
超声波疗法专题知识讲座
第20页
五 治疗作用 (一) 路径 1. 局部作用 2 . 经过 (二) 治疗作用镇痛促伤口愈合松解粘连刺激骨痂生长作 用 内 脏 胃肌蠕动 心肾血管扩张 解痉
超声波疗法专题知识讲座
第2页
(二)超声波疗法 1.利用超声波治疗疾病方法称超声波疗法 惯用 800 ~ 1000KHz 声强<3W/cm2 2.低强度超声波疗法 <3W/cm2 组织器官改变：功效性 可逆 理疗科惯用：连续式 脉冲式 超声—电疗 超声药品透入 超声—雾化 高强度超声波疗法 >3W/cm2或数千W/cm2 组织器官改变： 器质性 不可逆 如超声碎石、治癌、去脂、节育等
超声波疗法
超声波疗法专题知识讲座
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不能听到
不能听到
超声波疗法(Ultrasound therapy) 一.概述 (一) 声波 物质或物质质点机械振动在介质中传 播机械波 声 波 16 ~ 0Hz ~ 可听声 超声波 > 0Hz ~超出听阈 次声波 <16Hz ~不引发感觉
超声波疗法专题知识讲座
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四 . 生理效应(一)机械效应 声压大而快速改变 产生细胞容积和运动改变——细胞按摩
细胞原浆微流细胞原浆颗粒旋转细胞内容物流动细胞内部结构改变
加强局部循环—改进缺氧影响细胞膜弥散—渗透性大加速代谢—促组织再生延长软化结缔组织—松解粘连
引发
超声波疗法专题知识讲座
超声波疗法专题知识讲座
第15页
(五) 反射 折射 散射 两界面声阻相差越大 反射越强 如：石英 空气 100%反射 所以用耦合剂 人体软组织 水 声阻差异小 所以可水下做超声 软组织 骨骼 声阻差异大 显著反射 散射 如：红血球使超声波散射 能量衰减
超声PPT课件
人工智能应用
人工智能技术在超声诊断中的 应用将越来越广泛，能够提高 诊断效率，减轻医生工作量。
远程医疗
随着远程医疗技术的发展，超 声检查将能够实现远程诊断和 远程会诊，提高医疗资源的利 用效率。
培训普及
随着超声技术的不断发展，超 声培训将更加普及，提高医生 的技能水平，推动超声医学的
发展。
早孕超声
对早期妊娠进行超声检查，以确定孕囊位置、胚胎数目及胚胎发育 情况。
胎儿畸形筛查
对中晚期妊娠进行超声检查，以筛查胎儿是否存在畸形和异常。
心电图超声
1 2
心脏结构超声
通过心脏超声检查，评估心脏形态、结构和功能 状况。
心脏血流超声
通过多普勒效应，检测心脏血流状况，以诊断心 脏血管疾病。
3
心功能超声
通过超声心动图检查，评估心脏收缩和舒张功能 状况。
04
超声新技术与发展趋 势
三维超声与立体成像技术
三维超声技术
三维超声技术是一种通过计算机技术将二维图像重建为三维图像的技术。它可 以提供更直观、立体的超声图像，有助于医生更准确地诊断疾病。
立体成像技术
立体成像技术是一种将三维物体或场景转化为二维图像的技术。通过立体成像 技术，医生可以更清晰地观察到病变的位置、大小和形态，从而更准确地诊断 疾病。
超声的生物效应
机械效应
超声波在介质中传播时，介质质点在其作用下会产生位移 、速度变化等机械效应。
热效应
超声波在传播过程中，由于介质质点间的内摩擦而产生热 量，这种热效应可引起生物组织温度升高。
空化效应
当超声波的频率和强度达到一定条件时，会在生物组织中 产生微气泡，这些微气泡在声场作用下迅速膨胀、收缩， 产生强大的冲击力，破坏细胞结构。
超声波检测(相关知识)
表面波只能在固体介质中传播，表面波的能量随传播深度增加 而迅速减弱。当传播深度超过两倍波长时，指点的振幅就已经 很小了，因此，一般认为，表面波只能检测距表面两倍波长深 度内的缺陷。
图3 表面波示意图
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4.板波（PW）的概念及产生机理 是指在板中激励的与板厚相当波长的波，称为板波。 根据质点的振动方向不同可将板波分为SH波和兰姆波。 （1）SH波，是水平偏振的横波在波板中传播的波。波板中各质点的 振动方向平行于板面而垂直于波的传播方向，相当于固体介质表面中 的横波。 • （2）兰姆波，（lamb wave）可分为对称型（S型）和非对称型(A 型) 。 • 对称型兰姆波的特点是薄板中心质点作纵向振动，上下表面质点作 椭圆运动、振动相位相反并对称于中心。 • 非对称型兰姆波的特点是薄板中心质点作横向振动，上下表面质点 作椭圆运动、相位相同，不对称。
• 20世纪70年代，英国原子能管理局无损检测研究中心哈维尔 （Harwell）实验室的M.G.silk提出了衍射时差法超声检测（TOFD）。 TOFD技术是一种利用缺陷端点的衍射信号检测和测定缺陷尺寸的超 声检测技术，近年来在西方工业发达国家已开始广泛应用。近年来， 超声检测技术一直是无损检测技术的研究热点，随着电子技术的不断 发展，新的超声检测技术应用层出不穷，如超声成像技术、导波技术、 电磁超声技术、超声相控阵技术、激光超声技术、量子声学技术等等。 • 我国开始超声检测的研究和应用时间较短。1950年铁道部引进若干台 瑞士制造的以声响穿透式超声波探伤仪，并用于路轨检验，这是国内 应用这一技术的开端。经过60年的发展，我国的超声检测技术取得了 巨大的进步。超声检测技术几乎渗透到所有工业部门。建立了一只数 量庞大专业技术人员队伍，理论及应用研究逐步深入，标准体系日渐 完备，仪器设备制造行业蓬勃发展，管理水平逐步提高。但是，与发 达国家相比，我国的超声检测总体水平还有很大差距，在人员、设备、 投入、管理、标准等方面还有待进一步提高。
超声波基本理论串讲资料
超声波所能检测最小的缺陷尺寸是 : 1/2 λ
当缺陷小于1/2波长声波会绕射而过没有反射! 8
超声波传播的条件是什么 ?
1. 有发射声波的声源; 2. 有传播声波的弹性介质;
超声波探伤常用哪几种波型 ?
1. 纵波 (压缩波compression wave); 2. 横波 (剪切波shear wave); 3. 表面波(surface wave); 4. 板波(lamb wave).
UT基本理论串讲
1
串讲目的
唤醒记忆—重温原本扎实的超声波理论 强化基础---巩固超声波理论基础
2
超声波探伤
Longitudinal wave (straight beam) 纵波 (直探头)
Shear wave (angle beam) 横波 (角度探头)
Surface wave 表面波 Lamb wave 板波
6
超声波定义
超过人耳听觉范围的声波称为超声波，它的频率高于20000 Hz，属于机械波。 超声波在传播过程中仅有能量的传播,没有物质的转移。 超声波在钢、水和油类物质中都能很好地传播，但在空 气中比较困难。 因为空气密度很小，在其粒子之间传递声能较困难,它是 超声波传递的不良介质， 所以要在探头和工件之间的表 面加油耦合剂的原因。
远大于波长时，就可以视为无限大介质。）
纵波声速为：
横波声速为：
表面波声速为：
由以上三式可知：
（1）固体介质中的声速与介质的密度和弹性横量等有关，不同的介质，声速不同； 介质的弹性模量愈大，密度愈小，则声速愈大。
（2）声速还与波的类型有关，在同一固体介质中、纵波、横波和表面波的声速各不 相同，并且相互之间有以下关系：CL＞CS＞CR。对于钢材 CL :Cs: CR≈1.8:1: 0.9。
初三物理超声波知识点总结
初三物理超声波知识点总结超声波的产生超声波是指频率高于人类听觉范围（20Hz~20000Hz）的机械波。
在实际生活中，我们可以通过一些物理现象来产生超声波，比如压电效应、热效应和电磁效应。
1. 压电效应压电效应是指某些晶体或陶瓷材料在受到外力作用时会产生电荷分布不均，从而产生电压差。
当外力消失时，电荷分布又恢复均匀。
利用压电效应，可以使晶体或陶瓷材料发生振动，产生超声波。
2. 热效应热效应是指当物体受到热作用时，分子或原子会产生振动，进而产生声波。
通过热效应，可以利用特定材料的特性产生超声波。
3. 电磁效应电磁效应是指电磁场对物质产生的作用，可以通过电磁场产生机械振动，从而产生超声波。
常见的超声波发生器就是利用电磁效应产生超声波的。
超声波的传播在空气、液体、固体中，超声波的传播速度不同。
在空气中，超声波速度大约为343米/秒；在水中，超声波速度约为1500米/秒；在钢铁中，超声波速度可达5000米/秒以上。
此外，超声波在传播时会发生折射、反射和衍射等现象。
1. 折射当超声波从一种介质传播到另一种介质时，由于介质密度和声速的不同，超声波会发生折射现象。
根据折射定律，超声波入射角和折射角之间的关系可以用Snell定律表示。
2. 反射当超声波遇到障碍物时，会发生反射现象。
反射波产生后，可以用超声探测仪来探测反射波，从而得到目标物体的位置和形状信息。
3. 衍射如果障碍物的尺寸与超声波波长相当，就会出现衍射现象。
衍射是指波在穿过障碍物后，扩散到未经过的区域。
通过衍射现象，可以利用超声波来探测目标物体的轮廓和结构。
超声波的应用超声波具有穿透力强、无辐射、非侵入性等优点，因此在医学、工业、地质、海洋等领域有着广泛的应用。
1. 医学领域超声波在医学领域有着广泛的应用，比如超声波影像技术、超声波治疗技术和超声波麻醉技术等。
超声波影像技术可以用来检测人体内部器官的结构和功能，如超声心动图、超声肝胆胰等；超声波治疗技术可以用来治疗一些疾病，如肌肉损伤、骨折等；超声波麻醉技术可以用来麻醉手术患者，减轻术中疼痛。
超声波基础必学知识点
超声波基础必学知识点1. 声音的特性：声音是一种机械波，是由物体振动产生的。
它可以传播在气体、液体和固体中，并需要介质作为传播媒介。
2. 声波的频率和波长：声音的频率是指每秒钟振动的次数，单位是赫兹（Hz）。
声波的波长是指声波在介质中传播一个完整周期所需的距离。
3. 超声波的频率：超声波是指频率超过人类听觉范围（20 Hz至20 kHz）的声波。
一般认为超声波的频率范围在20 kHz到1 GHz之间。
4. 超声波的产生和检测：超声波的产生可以通过电压信号施加在压电材料上，使其振动产生超声波。
超声波的检测可以使用超声波传感器来接收和转换超声波成电信号。
5. 超声波的传播速度：超声波在空气中的传播速度约为343米/秒。
在其他介质中，传播速度会有所不同。
6. 超声波在医学中的应用：超声波在医学中应用广泛，如超声检查用于诊断疾病、超声治疗用于物理疗法等。
7. 超声波在工业中的应用：超声波被广泛应用于工业领域，如无损检测、清洗、焊接、切割、涂层、粉末冶金等。
8. 超声波的反射和折射：超声波在界面上会发生反射和折射。
反射是指超声波与物体界面相交时，部分能量被物体反射回来。
折射是指超声波在不同介质之间传播时，发生速度和方向的变化。
9. 超声波的干扰和衰减：超声波在传播过程中会受到杂波的干扰，干扰会对超声波的检测和测量造成影响。
此外，超声波在传播过程中也会受到介质的衰减，衰减会导致超声波的能量逐渐降低。
10. 超声波的成像原理：超声波成像通过对物体内部超声波的反射进行接收和处理，生成图像来显示物体的内部结构。
成像原理包括回波时间测量、超声波在不同介质中的传播速度、超声波的强度等。
超声基础专题讲座
数字超声设备的优势和应用
数字超声设备的优势
数字超声设备具有高分辨率、高灵敏度、高穿透力、低剂量等特点，同时能够提 供丰富的图像信息和便捷的操作界面，提高了诊断的准确性和效率。
数字超声设备的应用
数字超声设备广泛应用于医学诊断、无损检测等领域，可以对人体内部组织、器 官进行形态学和功能学检查，对材料进行无损伤检测和评估，为医疗、科研、工 业等领域提供了重要的技术支持。
彩色多普勒和脉冲多普勒技术的发展趋势
彩色多普勒技术
彩色多普勒技术是一种将速度信息与二维图像信息相结合的技术，可以显示 血流速度、方向和分布情况，对判断组织器官的功能和血流动力学变化具有 重要意义。
脉冲多普勒技术
脉冲多普勒技术可以通过测量血管壁或血管内血液中的运动速度和时间，测 量血流速度和血流参数，对评估血管疾病和血液动力学变化具有重要价值。
超声波的物理特性
高频、短波长 穿透力强
方向性好 可聚焦性
超声波的医Байду номын сангаас应用
无损伤检测技术
01
• 检测内脏器官病变
03
• 高强度聚焦超声波(HIFU)
05
02
• 诊断胎儿发育情况
04
超声波治疗
06
• 超声波手术刀
02
超声基础知识
超声波的传播特性
超声波的传播速度
超声波的传播速度与介质的特性（如密度、弹性模量、粘性 等）密切相关。在人体软组织中，超声波的传播速度约为 1540 m/s。
查时要求患者侧卧位或俯卧位等。
超声造影和三维成像等特殊检查技术
超声造影
掌握超声造影剂的种类、特点和最佳使用时机，如对比剂的 注射方法和剂量等。
三维成像
超声医学科普知识宣讲
超声医学科普知识宣讲：超声医学是利用超声波的物理特性和人体组织声学性质差异，以波形、曲线或图像的形式显示和记录，借以进行疾病诊断的检查方法。
超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由声源振动产生，属于物理学的范畴。
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，在医学领域有着广泛的应用。
一、超声医学的基本原理超声医学的基本原理是利用超声波在人体组织中的传播和反射特性，通过特定的仪器接收和处理这些反射信号，从而获得人体内部结构的图像信息。
这些图像信息可以帮助医生了解患者的病变情况，为诊断和治疗提供依据。
二、超声医学的应用范围诊断方面：超声医学在诊断方面具有广泛的应用，如腹部超声、妇产科超声、心血管超声、浅表器官超声等。
通过超声检查，可以了解病变的位置、大小、形态以及与周围组织的关系，为医生提供准确的诊断依据。
治疗方面：超声医学在治疗方面也发挥着重要作用。
例如，超声引导下的穿刺活检、超声引导下的肿瘤消融等，都是在超声引导下进行的治疗手段，具有定位准确、创伤小、恢复快等优点。
科研方面：超声医学在科研领域也有着重要的应用。
通过对超声波与人体组织相互作用的研究，可以深入了解人体组织的生理和病理变化，为医学研究和治疗提供新的思路和方法。
三、超声医学的优势和不足优势：超声医学具有无创、无痛、无辐射等优点，可以重复进行检查，且价格相对较低。
同时，超声检查具有较高的分辨率和灵敏度，能够发现一些早期病变。
不足：超声医学也存在一些局限性。
例如，对于骨骼、肺部等部位的病变，超声检查的效果可能不太理想。
此外，超声检查的结果受到操作者的技术水平和经验影响较大，因此操作者需要具备较高的专业素养和技能水平。
四、超声医学的未来发展随着科技的进步和医学的发展，超声医学也在不断发展和完善。
未来，超声医学将在以下几个方面取得更大的进展：更高分辨率的图像：随着超声波技术的不断改进，未来超声图像的分辨率将更高，能够更清晰地显示人体内部结构的细节。
超声波专题知识讲座
超声波专题知识讲座
第18页
超声波专题知识讲座
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风暴与海啸
火山
次声
地震
超声波专题知识讲座
第14页
超声波专题知识讲座
本节课你 学到了什 么？
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课堂小结
1、人耳听到声音频率范围：20 ～0Hz 2、超声与次声
频率高于0Hz声音称为超声; 频率低于20Hz声音称为次声. 3、超声应用： 碎石、B超、声纳定位、超声导航等. 4.次声危害： 对机械、建筑物、人体有伤害.
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探测金属内部缺点
超声穿透能力
超声波专题知识讲座
第8页
对器械和食物消毒
超声“破碎”能力
超声波专题知识讲座
第9页
使油和水混合
超声“破碎”能力
超声波专题知识讲座
第10页
提升发芽率, 缩短发芽时间
超声与农业
超声波专题知识讲座
第11页
次声 危害
超声波专题知识讲座
第12页
核爆炸 次声 导弹发射
6.你知道超声都有哪些应用？ 碎石、B超、声纳定位、超声导航
7、你知道次声有哪些危害吗？
对机械、建筑物、人体有伤害
超声波专题知识讲座
第3页
超声 应用
超声波专题知识讲座
第4页
超声导航能力
超声波专题知识讲座
第5页
超声波专题知识讲座
声呐
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超声波诊疗仪(B超)
检验、治疗疾病
超声穿透能力
超声波专题知识讲座
次, 乙昆虫飞行时翅膀每秒振动40次, 一位听力正常人能
听到飞行时发出声音昆虫是（ ）
超声方面演讲稿
超声方面演讲稿尊敬的各位领导、老师和同学们：大家好！今天我很荣幸能有机会在这里向大家分享有关超声方面的知识。
超声技术是一种非常重要的医学检查手段，它在临床诊断中起着至关重要的作用。
在接下来的演讲中，我将为大家介绍超声技术的原理、应用和发展前景。
首先，让我们来了解一下超声技术的原理。
超声是利用高频声波在人体组织中的传播和回声来形成影像，通过对这些影像的观察和分析，医生可以判断出人体内部的病变情况。
超声波的频率通常在1MHz到20MHz之间，具有穿透力强、分辨率高等特点，因此在临床上被广泛应用于各种疾病的诊断和治疗。
其次，超声技术在医学领域有着广泛的应用。
它可以用于检查心脏、肝脏、肾脏、胃肠道、乳腺等器官的病变情况，对于肿瘤、结石、囊肿等疾病的诊断有着独特的优势。
此外，超声引导下的介入治疗，如超声引导下的肿瘤消融、穿刺抽吸等，在临床上也得到了广泛的应用。
可以说，超声技术已经成为了现代医学诊断和治疗中不可或缺的一部分。
最后，让我们来展望一下超声技术的发展前景。
随着科学技术的不断进步，超声技术也在不断地创新和发展。
高频超声、三维超声、彩色多普勒超声等新技术的出现，使得超声在医学领域的应用范围进一步扩大，诊断的准确性和可靠性也得到了进一步提升。
未来，随着人工智能、大数据等新技术的广泛应用，超声技术也将迎来更加广阔的发展空间。
总的来说，超声技术作为一种重要的医学检查手段，在临床诊断和治疗中发挥着不可替代的作用。
它的发展不仅推动了医学诊断技术的进步，也为人类健康事业作出了重要贡献。
相信在不久的将来，超声技术会有更加广阔的发展前景，为人类健康事业带来更多的福祉。
谢谢大家！以上就是我对超声技术的简要介绍，希望能对大家有所帮助。
感谢大家的聆听！。
超声波检测(相关知识)教材
• 二、超声波的发生和接收
• 超声波一种高频机械波。产生超声波主要有两 种方式，一是利用磁致伸缩效应（电磁换能 器），二是利用压电效应（压电换能器）。目 前，工业检测中大部分采用压电材料制成的压 电换能器产生超声波。
• 为什么压电材料能够产生超声波呢？主要是因为他们具 有压电效应。 • 压电效应定义： • ⑴ 正压电效应： • 晶体材料在交变拉压应力作用下，产生交变电场的效应。 探头接收超声波时，发生正压电效应，将声能转为电能。 • ⑵ 逆压电效应： • 当晶体材料在交变电场的作用下，产生伸缩变形的效应。 探头发射超声波，高频电脉冲激励探头压电晶片时，发 生逆压电效应，将电能转换为声能。 能够产生压电效 应的压电材料主要有石英、硫酸锂、铌酸锂等单晶材料、 钛酸钡、锆钛酸铅（PZT)、钛酸铅等多晶材料。另外， 目前在TOFD检测等需要高灵敏度探头的场合，压电复 合材料得到了广泛的应用。
表面波只能在固体介质中传播，表面波的能量随传播深度增加 而迅速减弱。当传播深度超过两倍波长时，指点的振幅就已经 很小了，因此，一般认为，表面波只能检测距表面两倍波长深 度内的缺陷。
图3 表面波示意图
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4.板波（PW）的概念及产生机理 是指在板中激励的与板厚相当波长的波，称为板波。 根据质点的振动方向不同可将板波分为SH波和兰姆波。 （1）SH波，是水平偏振的横波在波板中传播的波。波板中各质点的 振动方向平行于板面而垂直于波的传播方向，相当于固体介质表面中 的横波。 • （2）兰姆波，（lamb wave）可分为对称型（S型）和非对称型(A 型) 。 • 对称型兰姆波的特点是薄板中心质点作纵向振动，上下表面质点作 椭圆运动、振动相位相反并对称于中心。 • 非对称型兰姆波的特点是薄板中心质点作横向振动，上下表面质点 作椭圆运动、相位相同，不对称。
超声波知识
超声波知识一、超声波概述超声波是一种频率高于人类听觉范围的机械波，是一种机械振动在介质中传播的能量。
它的频率通常大于20kHz，是一种高频声波。
超声波在医学、工业、科学研究等领域具有广泛的应用。
二、超声波的产生超声波的产生主要依靠压电效应。
通过压电晶体的振荡，可以产生高频的机械振动，进而产生超声波。
压电晶体能够将电能转化为机械能，反之亦然。
常用的压电晶体材料有石英、锆钛酸铅等。
三、超声波的传播特性1. 超声波在传播过程中会发生衰减。
衰减的程度取决于介质的特性以及超声波的频率。
一般来说，高频的超声波衰减更快。
2. 超声波在不同介质中的传播速度是不同的。
传播速度与介质的密度和弹性系数有关。
在同一介质中，超声波的传播速度随着频率的增加而增加。
3. 超声波在传播过程中会发生折射和反射。
当超声波从一个介质传播到另一个介质时，会发生折射现象，导致传播方向发生改变。
当超声波遇到介质的边界时，会发生反射现象，部分能量被反射回来。
四、超声波的应用领域1. 医学领域：超声波在医学诊断中有重要应用。
医生可以利用超声波来观察人体内部器官的结构和功能，对于发现疾病和指导治疗非常有帮助。
常见的超声检查包括孕妇产检、心脏超声、肝脏超声等。
2. 工业领域：超声波在工业中具有广泛的应用。
例如，超声波清洗技术可以用于清洗汽车零件、电子元件等。
超声波焊接技术可以用于塑料焊接、金属焊接等。
超声波测厚技术可以用于测量材料的厚度。
3. 科学研究领域：超声波在科学研究中也有重要的应用。
例如，超声波可以用于材料的研究，通过超声波的传播特性可以了解材料的结构和性能。
超声波还可以用于声纳系统，进行海洋勘探和水下通信等。
五、超声波的安全性超声波在正确使用的条件下是相对安全的。
然而，高强度的超声波对人体组织可能会产生损伤。
因此，在进行医学超声检查或工业超声应用时，需要注意超声波的强度和使用时间，以确保安全。
六、总结超声波是一种高频声波，具有广泛的应用领域。
超声波焊接技术讲座-经典
24 3 24
Polyester, thermoplastics 聚酯（热塑性的）PET/PBT 3 5 5 5 5
Polyethylene 聚乙烯
55 3 22
Polymethyl pentene聚甲基戊烯（TPX）
44 3 12
Polyphenylene sulfide 聚苯硫
34 5 24
Polypropylene聚丙乙烯
频率
• 有20Kz,30Kz和40Kz • 模具频率在上/下50Hz范围以內 • 品質好的焊头
» 産生最大效率 » 不易發熱 » 不易损壞換能器 » 生産出品質良好和稳定産品 » 客户安心使用
什么是振幅
振幅 节点
振幅与应力
横向应力
5” 3 1/2”
全波焊头
复 合 （子 母）焊 头
优势
✓ 复杂、不规则外形 ✓ 大型塑件 ✓ 高强度密封 ✓ 多个塑件同时焊接 ✓ 塑料种类广泛
汽车
汽车引擎室内部件 汽车内装品/车体部分
进气歧管 燃料过滤器 机油滤清器 真空箱 清洗液容器 水箱 动力转向油罐 防尘盖
仪表盘（组合） 手套箱 喇叭箱 靠手台 空气导管 大灯组合 尾灯 车门内板 保险杆及安装架
24
Butadiene-styre-imide 聚 酰 胺 -酰 亚 胺
24
Phenylene-oxide based resins 亚 苯 基 -氧 化 物 为 主 的 树 脂 2
2
Polyarylate 聚 芳 酯
24
Polycarbonate b 聚 碳 酸 酯
优势
✓ 复杂、不规则外形 ✓ 大型塑件 ✓ 高强度密封 ✓ 多个塑件同时焊接 ✓ 塑料种类广泛
振动摩擦焊和其它焊接方式之比较
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超声波讲稿（相关知识部分）前言：1．什么是超声波：人耳听不见（人耳可听见16-20000Hz ），即频率大于2万赫兹(2×104 Hz)的机械波（超声波） 2．工业超声波探伤频率：1-5M Hza ．粗晶材料（奥氏体不锈钢，大的锻件，铸件）用1-2 M Hzb ．细晶材料（厚度不大的钢板、锻件，薄的焊缝）用4-5 M Hz ，常用5 M Hzc ．其它材料：2-3 M Hz 常用2.5 M Hz 3．金属材料用高频超声波原因：a ．指向性好（即DfCD 7070==λθ）：－声能集中，可以传播很远，检测深度大。
－距离分辨力好，相邻缺陷分辨率高。
b ．f 大即λ小，检测灵敏度高（可达到2小λ）9.1超声波的发生及其性质： 1、超声波的发生和接收 （1）（机械）振动和波动：a.振动——是物质在平衡位置附近的往复（周期性）运动。
b.波动——是振动状态或振动能量的传播，不是物质的迁移。
（2）超声波产生的条件：a.振动源（波源）——晶片振动b.能传播波的介质——弹性介质（3）压电效应：a. 正压电效应: 交变（拉、压）应力——交变电场（接受超声波）b.逆压电效应: 交变电场——振动（晶片）（发射超声波）（4）压电晶片：a.常用的压电晶片：石英——单晶体、稳定性好、耐高温（550℃）硫酸锂——单晶体、接收性能好锆钛酸铅——多晶体、灵敏度高、发射性能好钛酸钡——多晶体、发射性能好铌酸锂——单晶体、耐高温（1200℃）b.单晶直探头常用锆钛酸铅制作（PZT）双晶探头常用PZT+硫酸锂，高温探头用铌酸锂和石英。
c.晶片参数：频率常数fCN Lt⋅=晶晶＝δ22、超声波的种类(仅指波型)：（1）纵波–––振动方向与波传播方向平行（2）横波–––振动方向与波传播方向垂直（只能在固体中传播）（3）表面波–––长轴是横波,短轴是纵波的合成，在表面下2 λ内传播的椭圆振动（只能在固体中传播）在表面下处，振幅减为1/5，能量减为1/25在表面下2处，振幅减为1/100，能量减为1/10000 （4）板波：充满板内，各种模式的纵、横波（5）爬波：表面下纵波－当纵波λ射角在第一临界角（有机斜楔/钢为27°36）附近时产生－检测深度与（晶片×频率）的乘积大小有关（6）探头：a．直探头（纵波）①阻尼块：吸收晶片背面的杂波，提高信噪比②保护膜（按声阻抗Z大力分为硬、软保护膜）硬保护膜—适用于表面光洁度高的工件软保护膜—适用于表面粗糙工件b．斜探头：（直探头+斜楔）①斜楔（作用有二方面）波型转换(CL有机玻璃< C L2件)表面开槽：减少探头杂波②K值（折射角的正切函数）：t↗→k↗；斜楔磨损时，磨前k↘，磨后k↗。
C．双晶探头（双直，双斜）：发射与接收分开①是一个粗糙的聚焦探头，②杂波少、盲区小，可检测近表面缺陷。
③近长区长度小（延迟块的使用）④检测深度取决于晶片的倾角d. 聚焦探头(线聚焦、点聚焦)①灵敏度高（聚焦区声能集中－主要参数有焦点位置、焦拄长度和焦拄宽度）②声束窄（焦拄宽度小），横向分辨率高③定位精度高Δ聚焦探头的焦距总是小于近场长度3．声速（波速）（1）常用的声速参数：C L钢=5900米/秒C S钢=3230米/秒C L有机=2730米/秒C水=1500米/秒（2）与声速有关的参数：a ．与材料种类有关，ρ（密度）↗→C ↗， E （弹性）↗→C ↗ b ．与波型有关：C L ：C S ：C t =1.8 : 1 : 0.9（对于钢材） c ．与温度（t ↗→c ↘,只有水例外）有关，与应力(F ↗(拉应力)→c ↗)有关。
与介质尺寸有关。
4．频率、波长、声速相互关系：C=f λ（1）λ——质点完成一次全振动波传播的距离。
或者波线上相邻两振动相位相同质点间的距离。
（2）f ——波动过程中，每秒内通过某点波的个数。
（3）C ——波在1秒内传播的距离。
5．超声波的特征量：（1）声压——超声场中某点瞬间压强与无超声波存在时同一点静压强之差。
m m c c Af c A P νρρπρω⋅=⋅=⋅⋅=2＝Z V m即声压 p 与频率f 成正比（2）声强——垂直于超声波传播方向上，单位时间，单位面积通过xλ图1振动曲线的声能。
c Z I P p mm ρ22122=⋅= 即声强正比于频率f 2（3）声阻抗——声压的幅值与质点振动速度的幅值的比值 （表示介质的声学性质）①与材料的种类有关ρ ②与波型有关C③与温度有关t ↗→C ↘→Z ↘Δ质点的振动速度V m ≠波速C Δ质点的振动频率f=波传播的频率f（4）分贝Δ–––12122020H H =P P =∆g g λλ（仪器垂直线性好时）a ．已知波高为H 2=90%和H 1=15%，求H 2/H 1的分贝差Δ？解：分贝6.151590202012==H H =∆g g λλ b ．已知波高差6db, 求=H H 12？ 解：=H H 122010∆， H 2=H 11206210H =⋅即两波高差一倍mmP Z CV ρ==6．异质界面的反射和透射 （1） 垂直入射：a.声压反射率γ(Pr/Pe)和透射率t(Pd/Pe)1212Z +Z Z -Z =γ 1222Z +Z Z =tb.声强反射率R(Ir/Ie)和声强透射率T(Id/Ie)21212⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛Z +Z Z -Z =R T ()212124Z +Z Z Z =c.边界条件：由力的平衡：P O +P r =P t由于波的连续性，两侧振动速度的振幅相等：mtr o V =Z P =Z P -P 21 r+1=t ； R+T=1Δ超声波在钢中传播到底面遇到空气100%反射；Δ超声波从钢传到水中时，88%的声能反射，12%进入水中；d.均匀介质中的异质薄层：(相当于钢板中的均匀夹层) Z 1=Z 3≠Z 21=3≠2Δ当d=22nλ时t=1、 r=0Δ当d=2(21)4n λ-时图2 纵波垂直入射λ1 Z 1λ2 Z 2 dλ3 Z 3t 很小、r 很大（2）斜入射：a.反射和折射定律：221111S S L L S S L L C Sin C Sin C Sin C Sin ββαα===b.纵波斜入射：图3纵波斜入射时的反射和折射 第一临界角2L C （纵波）全反射，211L L I C C Sin-=α第二临界角C 2S （横波）全反射，211S L C C Sin-∏=αΔ因此2L C 必须大于1L C 才有第一临界角，即工件的纵波声速必须大于斜楔的纵波声速，才能实现纯横波探伤。
Δ如果C 2S <1L C 即没有第二临界角，因此第二介质的横波声速必须大于第一介质的纵波声速，才会产生表面波。
c .横波入射：当横波入射，L C '全反射时，对应S α叫第三临界角αIII 1SL C Sin C -'=即只有固体才会有第三临界角（钢中的αIII ＝33.20 ）L 2d.对于有机斜楔探头检测钢工件时：αI =27°36′αII=57°48′即纵波入射角在27°36′~57°48′实现纯横波探伤实用β=38°~80°K=0.78~5.07（3）平行声束在曲界面上的传播规律：（速度快、角度大）介质1 介质2介质1 介质27.指向性：（1）直探头的指向角a.圆晶片指向角Df CD D Sin o 707022.11=≈=-λλθ(方晶片指向角aaSino λλθ571≈=-)b.未扩散区：b=1.64N (N=λ42D )c.声束宽度：W=Db D 64.14λχχ=⋅X W图5 指向角，未扩散区，声束宽度（2）斜探头的指向角：a.纵向θ上＞θ下 使6dB 测高增加误差b.横向θ左=θ右 测长同直探头8．近场区和远场区： （1）圆盘源的声压曲线：DN b ≈ 1.64N 未扩散区扩散区θ图7 圆盘形声源轴线 上声压分布， N —近场长度。
⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=x D x Sin P P o x 4222λπ N=λ42D（2） 远场区：X ≥3N 接球面波规律，P X =P 0X F Dλ△频率越高，指向性越好。
△小晶片指向性差，大晶片指向性好。
△近场区越大，指向性越好。
△盲区不是近场区，是脉冲宽度＋阻塞效应。
△近场区缺陷定量不准。
△当量计算法适用于X ≥3N 时，小于声束截面尺寸W 的缺陷的当量计算。
△只要当缺陷某个方向的尺寸大于声束截面尺寸W 时，就能用移动探头法测长。
9、小物体的声波反射（1）遇到不同尺寸的障碍物时的桡射和反射：a.当λ≥d 时，桡射（衍射），无反射。
b.当λ≈d 时，既桡射，又反射。
c. 当d 》λ时，只有反射，形成声影。
（2）缺陷的反射率：a.光滑表面：00~100%， 2.50~10%, 120~0.1%b.粗糙表面：00~100%， 800~10%（凹凸度<λ31为光滑面）。
△ 当探头指向性好，缺陷指向性差时，缺陷定位准确。
△ 当探头指向性差，缺陷指向性好时，缺陷定位差。
△ 裂纹反射波幅不一定总是很高(与裂纹面的方向有关)。
△ 检测裂纹不宜采用较高的频率。
10、标准反射体的反射声压（X ≥3N ）（1） 大平底，P B=21P X （同等厚度的实心圆柱体）X1α， X~6db ， （2） 平底孔，X=ΦX ΦλF P P22X Φα， X~12db ， Φ~12db（3） 长横孔，P Ø=P XX 8φ2321Xφα， X~9db ，Ø~3db（4） 球孔，P d =P X X d4 2X d α， d~6db X~12db（5） 圆柱曲底面，P凸=P BR r、 P凹=P Br R、P 凸<P B < P 凹9.2超声检测的原理： 1． 纵波探伤：（直探头）a.定位时，应读脉冲前沿（不能读峰值或后沿）b.适用于钢板、锻件、铸件c.检测与探测面平行或稍有倾斜的缺陷 2、横波探伤（斜探头）：适用于焊缝,钢管以及大锻件和厚钢板的辅助检测，检测与探测面垂直或与探测面倾斜较大的缺陷，主要用于焊缝。
（1）扫描线三种调试方法：a.水平调试（中薄板焊缝） δ≤20mm ；L=S.Sinβ=S.21KK+=K.db.垂直调试（较厚焊缝）δ＞20mmd=S.Cos β=S.211K+由tg =K从右图的直角三角形可看出，sin=21KK+Cos β=211K+图9 直探头定位示意图图10 斜探头检测时缺陷定位示意图K21K +1c.声程调试（形状复杂工件）如曲面焊缝，S（2）调试扫描线的几种试块a.CSK-IA CSK-IIIAb.R40半圆试块c.Ⅱw试块(3)焊缝探伤时的伪缺陷波a仪器杂波。