超声波原理应用专题实验报告及论文

合集下载

超声波的原理及应用实验

超声波的原理及应用实验

超声波的原理及应用实验1. 超声波的概述超声波是指频率超过人类听觉范围(20kHz)的声波。

超声波利用高频的机械振动,在介质中传播,并通过回波信号的接收来进行探测和测量。

超声波具有穿透力强、方向性好、无损检测等特点,在各个领域有着广泛的应用。

2. 超声波的原理超声波是通过声源的振动产生,声波振动传递给介质分子,分子间距和振动频率相当,产生相互作用力。

超声波可以通过压电效应产生。

压电材料是一种特殊的材料,可以在外力作用下产生电荷,并且在电压作用下变形。

当压电材料收到外力振动时,材料内部的分子也会跟着振动。

由于超声波的频率特别高,所以压电材料内部的分子能够形成机械振动。

超声波在介质中的传播速度与介质的密度和弹性有关。

通常情况下,超声波通过气体的传播速度最低,而通过固体最高。

3. 超声波的应用3.1 超声波测距超声波测距利用超声波传输的时间来测量物体与传感器之间的距离。

当超声波传感器发出超声波,当超声波遇到物体的表面时,一部分的声波会被物体反射回传感器。

通过测量从发射到接收的时间,利用声波在介质中传播速度已知的情况下,可以计算出物体和传感器之间的距离。

3.2 超声波成像超声波成像是利用超声波在不同介质中传播速度不同的原理进行的。

通过发射超声波,超声波进入人体组织中,当遇到不同组织(如肌肉、骨骼、血管等)的边界时,一部分的超声波会被组织反射回来。

通过接收和处理反射回来的波形信号,可以形成图像,用于医学诊断、妇科检查等领域。

3.3 超声波清洗超声波清洗是利用超声波在液体中形成的微小气泡破裂的原理进行的。

当超声波通过液体时,会在液体中形成大量的微小气泡。

这些气泡在声波的作用下不断形成和破裂,产生冲击和涡旋,从而起到清洗的效果。

超声波清洗广泛应用于金属零件清洗、眼镜清洗等领域。

3.4 超声波检测超声波检测是利用超声波在介质中传播特点进行的。

通过超声波的发送和接收,可以检测到材料中的缺陷、裂纹、气泡等。

超声波检测可以进行无损检测,不需要破坏材料表面,应用于航空航天、建筑工程、医疗器械等领域。

超声波原理的应用论文

超声波原理的应用论文

超声波原理的应用论文摘要本篇论文将详细讨论超声波原理及其在不同领域中的应用。

超声波作为一种广泛使用的无损检测技术,已经在医学、工业、环境等领域中发挥着重要作用。

本文将介绍超声波的基本原理及其传播特性,并探讨其在医疗诊断、材料检测、工业制造等领域中的应用。

通过深入研究超声波的原理和应用,希望能够提高对超声波技术的认识和理解。

1. 引言超声波是一种频率高于人类听觉范围的声波,通常指发生频率超过20kHz的机械波。

超声波具有穿透力强、方向性好、无辐射、易于操作等优点,因此在各个领域中得到了广泛应用。

本文将以医学、工业和环境三个方面为例,介绍超声波原理在不同领域中的应用。

2. 超声波原理超声波是通过振动源产生的机械波,传递方式是通过材料中的分子传导能量。

其基本原理是利用特定频率的超声波在介质中的传播和反射,从而实现对材料内部结构以及介质性质的检测。

超声波的频率范围通常在20kHz至1GHz之间。

3. 超声波在医学中的应用超声波在医学领域中的应用非常广泛。

常见的应用包括超声波成像、超声波治疗和超声波可视化。

超声波成像是通过超声波的传播和反射,产生影像用于诊断疾病。

超声波治疗则是利用超声波的声压和能量使组织变化,用于溶解血栓、癌症治疗等。

超声波可视化是通过超声波的频率使血流形成一种可视化的效果,帮助医生观察血流速度、方向和质量。

在医学领域中,超声波的应用非常重要。

它可以帮助医生进行准确的诊断,并且具有非侵入性的特点,对患者没有任何副作用。

因此,超声波成像在儿科、妇科、心血管等方面得到了广泛应用。

4. 超声波在工业中的应用超声波在工业领域中也具有重要的应用价值。

常见的应用包括材料检测、无损检测和焊接等。

超声波可以通过材料的表面或内部进行检测,帮助工程师发现潜在的缺陷或损伤。

超声波无损检测能够检测金属材料中的裂纹、气孔、异物等缺陷,以保证产品质量。

此外,超声波焊接可以通过振动产生热量,实现材料的连接,适用于多种材料。

超声波专题实验小论文

超声波专题实验小论文

超声波专题实验论文报告摘要:讨论了超声波专题实验各个环节的具体过程,总结了做本专题实验的经验和一些参考资料的内容并对相关技术的实际应用前景进行了总结和展望,希望对以后做这个实验的同学能够有所帮助。

关键词:超声波实验总结论述应用拓展一、背景超声波是频率在2×104Hz以上的声波。

超声广泛存在于自然界和日常生活中,如老鼠、海豚的叫声中含有超声成分,蝙蝠利用超声导航和觅食,金属片撞击和小孔漏气也能发出超声。

人们研究超声始于1830年,F•Savart曾用一个多齿轮第一次人工产生了频率为24000Hz 的超声;1912年Titanic客轮事件后,科学家提出利用超声探测冰山;1916年第一次世界大战期间,P•Langevin领导的研究小组开展了水下潜艇超声侦查的研究,为声纳技术奠定了基础;1927年,R•V•Wood和A•E•Loomis发表超声能量作用实验报告,奠定了功率超声的基础;1929年,俄国学者Sokolov提出利用超声波良好的穿透性来检测不透明体内部缺陷,以后美国科学家Firestone使超声波无损检测成为一种实用技术。

超声波测试把超声波作为一种信息载体,它已在海洋探查与开发、无损检测与评价、医学诊断等领域发挥着不可替代的作用。

例如,在海洋应用中,超声波可以用来探测鱼群和冰山,可以用于潜艇导航或传送信息、地形地貌测绘和地质勘探等。

在检测中,利用超声波检测固体材料内部的缺陷、材料尺寸测量、物理参数测量等。

在医学中,可以利用超声波进行人体内部组织器官的扫描(B超诊断)和血流速度的测量(彩超诊断)等。

二、理论与实验方法1、进行试验的理论知识储备:本专题实验内容涉及“大学物理”课程中振动与波动的相关内容,重点为波反射、折射、干涉和衍射的特点,以及超声波与电磁波或光波的异同。

超声波的种类与特点:由超声波的定义可知,超声波是一种声波,所以它具有波的性质,即反射和折射。

波分为横波和纵波,超声波也不例外,所以超声波又分为纵波、横波,除此之外还有表面波。

最新专题实验超声波测试原理及应用

最新专题实验超声波测试原理及应用
为第二临界角。
专题实验
二、实验内容及要求
1.测量直探头的延迟
利用CSK-IB试块60毫米的厚度进行测量。多次测量,求平均值。
建议:测 6次。
2.测量脉冲超声波频率和波长。
利用CSK-IB试块40毫米厚度的1次回波进行测量。测量一个脉冲波4个振
动周期的时间t,求其频率 f 建议:测 6次。
4 t
和波长
专题实验超声波测试原理 及应用
专题实验
实验Z1.1 超声波的产生与传播
一、实验原理
1、压电效应 某些固体物质,在压力(或拉力)的作用下产生形变,从而使物质本
身极化,在物体相对的表面出现正、负束缚电荷,这一效应称为压电效应。
其物理机理如图1-1所示。通常具有压电效应的物质同时也具有逆压电效 应,即当对施加电压后会发生变形。超声波探头利用逆压电效应产生超声 波,而利用压电效应接收超声波。

C
为介质中纵波声速,C
L
s
为介质中横波声速,

介质的密度。
专题实验
二、实验内容及要求
1、利用R1,R2测量斜探头的延迟。
2、利用直探头,分别采用直接法和相对法测量试块的纵波声速。
直接法
Cl
2L Hale Waihona Puke 1 t0相对法2L
Cl
t2
t1
3、利用斜探头,分别采用直接法和相对法测量试块的横波声速。
直接法
Cs
专题实验
纵波声速:CL
E(1) (1)1(2)
横波声速:Cs
E
2(1)
其中为杨氏模量,为泊松系数,为材料速度。
相应地,通过测量介质的纵波声速和横波声速,利用以上公式可以计算

超声波原理的应用实验报告

超声波原理的应用实验报告

超声波原理的应用实验报告一、引言超声波是一种高频声波,它的频率超过了人类能够听到的上限。

超声波在医疗领域、工业领域以及科学研究中有着广泛的应用。

本实验旨在通过实际操作,深入了解超声波原理及其应用。

二、实验设备和材料1.超声波发生器2.超声波接收器3.超声波的传感器4.示波器5.实验电路板6.可调电源7.连接线三、实验步骤1.将超声波发生器和超声波接收器分别与示波器连接,并进行必要的校准。

2.将超声波的传感器连接到示波器,并固定在实验电路板上。

3.调整可调电源的电压,使超声波发生器工作在合适的频率上。

4.将超声波发生器通过连接线与传感器相连。

5.打开示波器和超声波发生器,记录示波器上显示的超声波信号。

6.通过改变可调电源的电压,观察超声波信号的变化,并记录相关数据。

7.重复步骤6,改变超声波发生器的频率,观察信号变化,并记录数据。

8.关闭示波器、超声波发生器和超声波接收器,结束实验。

四、实验结果及讨论通过实验操作,我们观察到超声波信号在不同电压和频率下的变化情况。

以下是我们得到的实验结果:1.不同电压下的超声波信号–电压为1V时,超声波信号显示幅度较小,波形较平缓。

–电压为3V时,超声波信号显示幅度增大,波形较为波动。

–电压为5V时,超声波信号显示幅度进一步增大,波形出现明显的起伏。

2.不同频率下的超声波信号–频率为20kHz时,超声波信号显示幅度较小,波形呈现平缓的曲线。

–频率为50kHz时,超声波信号显示幅度增大,波形开始出现起伏。

–频率为100kHz时,超声波信号显示幅度进一步增大,波形变得更加复杂。

通过对实验结果的分析,我们得到以下结论:1.电压的增大会导致超声波信号的振幅增大,波形变得更加波动。

2.频率的增大会导致超声波信号的振幅增大,波形变得更加复杂。

这些结论与超声波原理相符合,也说明了超声波在实际应用中的可调节性和灵活性。

五、结论通过本实验,我们深入了解了超声波原理及其应用。

我们通过改变电压和频率,观察和分析超声波信号的变化情况。

医学超声物理实验报告(3篇)

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

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。

大物实验报告-超声波

大物实验报告-超声波

超声波原理及其应用专题试验论文专业:土木工程XX:makasha学号:----指导教师:---试验日期:2021.10.14试验时段:04超声波原理及其应用专题试验论文摘要:主要介绍超声波的产生原理与传播、超声波声速的测量、利用超声波测量固体的弹性常数以及超声波的探测与成像根本原理。

通过对实验的操作过程的反思与总结,加深对超声波的认识和了解。

关键词:超声波产生原理与传播超声波声速固体弹性常数背景:自19世纪末到20世纪初,在物理学上发现了压电效应与反压电效应之后,人们解决了利用电子学技术产生超声波的方法,从此迅速揭开了开展与推广超声技术的历史篇章。

本文主要介绍关于超声波的根本知识和通过动手实验验证的一些结论。

论述:一、超声波的产生原理与传播1、产生某些固体物质,在压力〔或拉力〕作用下产生形变,从而是物质本身方案,在物体相对的外表出现正、负舒服电荷,这一效应称为压电效应。

如果晶体片内部的质点的振动方向垂直于晶体的平面,那么晶片向外发射的就是超声纵波。

超声波在介质中传播可以有不同的波形,它取决于介质可以介质可以承受何种作用力以及如何对介质激发超声波。

2、传播超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律,通常以纵波的方式在弹性介质内会传播,是一种能量的传播形式,与可听声波的规律没有本质上的区别。

波型通常有三种:〔1〕横波:当介质中质点的振动方向与超声波的传播方向垂直时,此种超声波为横渡波型。

犹豫固体介质除了能承受体积形变外,还能承受切变变形,因此当其有剪切力交替作用于固体介质时,均能产生横波。

横波只能在固体介质中传播。

〔2〕纵波:当介质内质点振动方向与超声波的传播方向一致时,此超声波为纵波波型。

任何同体介质当其体积发生交替变化时均能产生纵波。

〔3〕外表波:是沿着固体外表传播的具有纵波和横波双重性质的波。

外表波可以看成是由平行于外表的纵波和垂直于外表的横波合成,振动质点的轨迹为一椭圆,在距离外表1/4波长深处振幅最大,随着深度的增加很快衰减,实际上距离外表一个波长以上的地方,质点的振动振幅就已经很微弱了。

超声波成像分析实验报告

超声波成像分析实验报告

超声波成像分析实验报告一、引言超声波成像技术是一种应用广泛的非侵入性检测方法,广泛应用于临床医学和工业领域。

通过将高频声波传入被测对象,通过接收声波的反射和散射信息,可以对被测对象的内部结构进行成像分析。

本次实验旨在通过超声波成像仪器对人体模型进行成像分析,了解超声波成像技术的基本原理和应用。

二、实验原理1. 超声波成像原理超声波成像利用超声波在不同介质中传播速度不同的特性,通过探头向被测物体发射超声波脉冲,并接收反射波的方法,实现对被测物体内部结构的成像。

声波在被测物体中的传播速度和反射程度与物体的声学阻抗和密度有关,因此可以根据声波的传播时间和幅度变化来确定物体的形状和位置。

2. 超声波成像仪器本次实验使用的超声波成像仪器主要由以下几部分组成:超声波探头、超声波发射器、超声波接收器和显示屏。

超声波探头是将电能转化为超声波能量的装置,其中包含了发射和接收超声波信号的元件。

超声波发射器通过产生高频电信号,将电能转化为超声波能量,发射到被测物体中。

超声波接收器接收经过被测物体反射后的信号,将其转化为电信号并传输给显示屏进行图像显示。

三、实验步骤1. 实验准备将超声波成像仪器正确连接好,确保电源正常。

需要注意的是,超声波成像的准确性受到探头和被测物体之间的接触情况的影响,因此在进行实验之前,务必确保超声波探头与被测物体的紧密接触。

2. 开始成像打开超声波成像仪器,调整图像的亮度和对比度,以获得清晰的图像。

将探头对准被测物体,按下启动按钮开始成像。

在成像的过程中,根据实际需要可以调整成像的深度、探头和图像的方向等参数。

3. 图像分析在成像完成后,对图像进行分析。

观察图像中的不同结构和组织,并对其特点进行描述。

可以通过对比不同模式下的成像结果,分析超声波在不同组织中的传播特性和反射情况。

四、实验结果与讨论本次实验中,我们使用超声波成像仪器对人体模型进行了成像分析。

实验结果显示,超声波成像可以清晰地显示人体模型的组织结构,如肌肉、骨骼和器官等。

超声波实验的原理和应用

超声波实验的原理和应用

超声波实验的原理和应用前言超声波是一种频率超过20kHz的声波,具有较短的波长和较强的穿透能力。

在科学研究、医学、工业等领域都有着广泛的应用。

本文将介绍超声波实验的原理和应用。

超声波的原理超声波的发生是通过压电效应产生的。

将交流电施加到压电晶体上,会引起晶体的振动,从而产生超声波。

超声波在传播过程中遵循声波的规律,可以在介质中传递、反射和折射。

其传播速度和频率与所在介质的性质有关。

超声波的频率通常在20kHz至1MHz之间,可以通过调整电压频率来改变超声波的频率。

超声波的波长较短,因此具有较强的穿透能力,可以穿透普通材料如水、金属和绝大部分固体。

超声波在不同介质中的传播速度不同,可以利用这个特性进行测量和成像。

超声波实验的应用超声波实验在科学研究、医学和工业领域有着广泛的应用。

以下是一些常见的应用:1. 超声波测距超声波测距是利用超声波的穿透能力和反射特性来测量物体的距离。

通过发送超声波并测量超声波从物体反射回来所需的时间,可以计算出物体与超声波发射器之间的距离。

这项技术被广泛应用于测量、探测和避障等领域。

2. 超声波成像超声波成像是利用超声波在不同介质中的传播速度差异来生成物体的图像。

通过探头发射超声波,然后接收反射回来的超声波信号,可以根据信号的时间和强度差异来生成图像。

超声波成像在医学中被广泛使用,用于检查人体内部器官的结构和异常情况。

3. 超声波清洗超声波清洗利用超声波的高频振动来清洗物体表面。

将需要清洗的物体放入超声波清洗器中,超声波的振动将物体表面的污垢和杂质从物体上剥离。

超声波清洗可以有效地清洗复杂形状的物体,广泛应用于实验室、医疗器械、珠宝和眼镜等领域。

4. 超声波焊接超声波焊接是一种利用超声波振动加热来实现材料焊接的方法。

将需要焊接的材料放置在超声波焊接机中,超声波振动将材料表面摩擦加热,达到焊接的目的。

超声波焊接因为可以实现非接触、快速、无需添加其他材料等特点,在电子、汽车和塑料加工等领域有着广泛的应用。

大学实验论文范文

大学实验论文范文

大学实验论文范文物理实验教学在培养学生的实验操作技能、创新能力等方面发挥重要的作用。

下面是店铺为大家整理的大学实验论文,供大家参考。

大学实验论文范文一:浅谈快速寻找超声波在示波器上成像的方法摘要:在我们做超声波的专题实验中,必不可少的要在示波器上在寻找出清晰可见的超声波型。

而且,在进行固体弹性常数的测量和测量扩散角和缺陷深度的各种实验中,清晰的波形是测量的关键。

笔者通过多次的实验,发现了快速寻找波型的方法,希望能为同学们今后的超声波系列的实验提供一些帮助。

关键词:超声波原理及应用快速成像一、引言超声波是指任何声波或振动,其频率超过人类耳朵可以听到的最高阈值20千赫。

超声波由于其高频特性而被广泛应用于众多领域,比如金属探伤,工件清洗等。

某些动物,如犬只、海豚、以及蝙蝠等等都有着超乎人类的耳朵,也因此可以听到超声波。

亦有人利用这个特性制成能产生超声波来呼唤犬只的犬笛。

超声波在军事、医疗及工业中有较大的用途。

它应用按功率的大小可分为功率超声和检测超声。

功率超声的应用包括焊接、钻孔、粉碎、清洗、乳化等,它们多属于只发射不接受的超声设备。

目前人们对超声加工的确切理论仍未透彻认识。

检测超声在军事中的应用有雷达定位等。

医用超声波可以看穿肌肉及软组织,使得这项技术常用来扫描很多器官,以协助医疗上的诊断和治疗。

产科超声波也常用在怀孕时期的检查。

医生可以利用超声波成像法透视身体,但由于超声波不能穿透骨头,所以虽然超声波对人体伤害比较低,但仍不能完全取代X光。

典型超声波大约2MHz 到10MHz的频率,较高频率通常用在泌尿道碎石振波。

检测超声波设备有发射又有接受。

二、理论某些固体物质,在压力的作用下产生形变,从而使物质本身极化,在物体相对的表面出现正、负束缚电荷,这一效应称为压电效应。

物质的压电效应与其内部的结构有关,例如一类晶体,如钛酸钡,在室温下即使不受外力作用,正负电中心也不重合,但仍具有压电效应和逆压电效应。

超声波应用专题实验 论文

超声波应用专题实验 论文

超声波专题实验论文报告运输学院运输1109班 11252086 丁耀宗摘要:本文第一部分主要介绍超声波产生与传播及其原理,包括什么是超声波、波的传播、超声波传播的特点。

第二部分简要介绍了本专题实验中的一些要点。

第三部分主要介绍超声波技术发展及其应用,包括超声波传感器、超声波测距、超声波测量流量、超声波提取技术、超声波在军事中的应用、超声波技术在纳米材料制备中的应用、超声波在医疗方面的应用。

关键词:超声波产生及传播原理实验要点发展及其应用一、超声波的产生和传播原理⒈什么是超声波:声波是物体机械振动状态(或能量)的传播形式。

所谓振动是指物质的质点在其平衡位置附近进行的往返运动形式。

譬如,鼓面经敲击后,它就上下振动,这种振动状态通过空气媒质向四面八方传播,这便是声波。

超声波是指振动频率大于20000Hz以上的,其每秒的振动次数(频率)甚高,超出了人耳听觉的一般上限(20000Hz),人们将这种听不见的声波叫做超声波。

超声和可闻声本质上是一致的,它们的共同点都是一种机械振动模式,通常以纵波的方式在弹性介质内会传播,是一种能量的传播形式,其不同点是超声波频率高,波长短,在一定距离内沿直线传播具有良好的束射性和方向性。

⒉超声波的种类及特点:超声波是波的一种,他的传播完全符合波的传播特点。

所以超声波在介质中传播的波形取决于介质可以承受何种作用力以及如何对介质激发超声波。

通常有如下三种波形:纵波波形:当媒质中各体元振动的方向与波传播的方向平行时,此超声波为纵波波形。

任何固体介质当其体积发生交替变化时均能产生纵波。

横波波形:当媒质中各体元振动的方向与波传播的方向垂直时,此种超声波为横波波形。

由于媒质除了能承受体积变形外,还能承受切变变形,因此,当其有剪切应力交替作用于媒质时均能产生横波。

横波只能在固体介质中传播。

表面波波形:是沿着两种媒质的界面传播的具有纵波和横波的双重性质的波。

表面波可以看成是由平行于表面的纵波和垂直于表面的横波合成, 振动质点的轨迹为一椭圆,在距表面1/4波长深处振幅最强,随着深度的增加很快衰减,实际上离表面一个波长以上的地方,质点振动的振幅已经很微弱了。

超声波实验报告

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。

【大学物理实验(含 数据+思考题)】仿真实验 超声波及其应用实验报告

【大学物理实验(含 数据+思考题)】仿真实验  超声波及其应用实验报告

仿真实验 / 超声波及其应用实验一、实验目的(1)了解超声波产生和接收方法;(2)认识超声脉冲波及其特点;(3)测量超声波在固体材料中的传播速度和波长;(4)通过实验了解超声波探伤的基本原理。

二、实验仪器超声波仪器、数字示波器、铝块、探头、耦合剂瓶子三、实验原理1.超声波超声波是频率在2X104Hz~1012Hz的声波。

超声波的波长比一般声波要短,具有较好的各向异性而且能透过不透明物质,这一特性已被用于超声波探伤和超声成像技术。

利用超声的机械作用、空化作用,可进行超声焊接、钻孔、固体的粉碎、去锅垢、清洗、灭菌等。

2.超声波的产生压电效应:某些固体物质,在压力(或拉力)的作用下产生形变,从而使物质本身极化,在物体相对的表面出现正、负束缚电荷,这一效应称为压电效应。

逆压电效应:当一个晶体受电场作用时,其正负离子向相反的方向移动,于是产生了晶体的变形,这一效应是逆压电效应。

,),其具有压电效压电陶瓷:具有自发极化现象的晶体,如钛酸钡(BaTiCO3应和逆压电效应,叫压电陶瓷。

压电晶片:压电陶瓷被加工成平面状,并在正反两面分别镀上银层作为电极,其被称为压电晶片。

当给压电晶片两极施加一个电压短脉冲时,晶片将发生弹性形变而产生弹性振荡,适当选择晶片的厚度可以得到超声波。

在晶片的振动过程中,由于能量的减少,其振幅也逐渐减小,因此它发射出的是一个超声波波包,通常称为脉冲波。

3.超声波的传播和接收超声波在材料内部传播时,与被检对象相互作用发生散射,散射波被同一压电换能器接收,由于正压效应,振荡的晶片在两极产生振荡的电压,电压被放大后可以用示波器显示。

4.直探头延迟和试块纵波声速、频率及波长的测量(1)超声波有多种波型:纵波波型/横波波型和表面波波型。

三种超声波:①纵波(介质质点的振动方向与超声波的传播方向一致,介质:固体, 液体,气体)②横波(介质中质点的振动方向与超声波的传播方向相垂直,介质:固体)③表面波(沿着介质表面传播, 由平行于表面的纵波和垂直于表面的横波合成,介质:固体和液体表面)本实验通过直探头产生超声纵波。

超声实验报告[5篇范文]

超声实验报告[5篇范文]

超声实验报告[5篇范文]第一篇: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。

超声波探测实验实验报告(3篇)

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。

超声实验报告

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。

超声波物理专题实验论文

超声波物理专题实验论文

超声波原理及其应用专题实验论文摘要:通过3个系统实验的系统性梳理以阐明超声波的基本工作原理和应用的基本原理,并对其简单应用进行深入研讨。

关键词:超声波原理应用背景:超声波是指人耳听不见的声波。

正常人的听觉可以听到20赫兹(Hz)至20千赫兹(kHz)的声波,低于20赫兹的声波称为次声波或亚声波,超过20千赫兹的声波称为超声波。

超声波和可闻声本质上是一致的,它们的共同点都是一种机械振动,通常以纵波的方式在弹性介质内传播,是一种能量和动量的传播形式,其不同点是超声频率高,波长短,在一定距离内沿直线传播具有良好的束射性和方向性。

在1830年,F·Savart曾用齿轮,第一次产生超声波,1876年F·Galton 用气哨产生310Hz 的超声。

当时的科学家郎之万和他的朋友利用当时已出现的功率很大的放大器和石英压电晶体结合起来,能向水下发射几十千赫兹的超声波,成功的将超声波应用到实际中。

现在,超声波测试把超声波作为一种信息载体,它已在海洋探测与开发、无损检测、医学诊断等领域发挥着不可取代的独特作用。

论述:超声波波型及换能器种类通常有如下三种:纵波波型:由直探头产生,当介质中质点振动方向与超声波的传播方向一致时,此超声波为纵波波型。

任何固体介质当其体积发生交替变化时均能产生纵波。

横波波型:由斜探头产生,当介质中质点的振动方向与超声波垂直时,此种超声波为横波波型。

由于固体介质除了能承受体积变形外,还能够承受切变变形。

当其中剪切力交替作用于固体介质时均能产生横波。

横波只能在固体介质中传播。

表面波波型:由倾斜角度较大的斜探头产生,是沿着固体表面传播的具有纵波和横波的双重性质的波。

常用的超声波探头有直探头和斜探头两种。

探头通过保护膜或斜楔向外发射超声波;吸收背衬的作用是吸收晶片向背面发射的声波,以减少杂波;匹配电感的作用是调整脉冲波的波形。

一般,直探头产生纵波,斜探头产生横波或表面波。

另一种可变角探头,其中探头芯可以旋转,通过改变探头的入射角α,得到不同折射角的斜探头。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

超声波原理应用专题实验报告及论文超声波原理专题实验报告及论文授课教师:王保军学院:电气工程学院专业:电气信息类(轨道牵引电气化)班级:电气1109班姓名:学号:电话:E-mail:的时刻,因此t 1对应于超声波在试块内往复传播的时间;B 2 称为试块的2次底面回波,它对应于超声波在试块内往复传播到试块的上表面后,部分超声波被上表面反射,并被试块底面再次反射,即在试块内部往复传播两次后被接收到的超声波。

依次类推,有3次、4次和多次底面反射回波。

从示波器上读出传播t 1和t 2,则直探头的延迟为212t t t -= (1.6)2.脉冲波频率和波长的测量调节示波器时间范围,使试块的1次底面回波出现在示波屏的中央,脉冲波的振幅小于1V 。

测量两个振动波峰之间的时间间隔,则得到一个脉冲周期的振动时间t ,则脉冲波的频率为f=1/t ;已知铝试块的纵波声速为6.32mm/us ,则脉冲波在铝试块中的波长为l=6.32t 。

3.波型转换的观察与测量把超声波实验仪换上可变角探头,参照图1 .8把探头放在试块上,并使探头靠近试块背面,使探头的斜射声束只打在R2圆弧面上。

适当设置超声波实验仪衰减器的数值和示波器的电压范围图1.8观察波型转换现象与时间范围。

改变探头的入射角,并在改变的过程中适当移动探头的位置,使每一个入射角对应的R2圆弧面的反射回波最大。

则在探头入射角由小变大的过程中,我们可以先后观察到回波B1、B2和B3;它们分别对应于纵波反射回波、横波反射回波和表面波反射回波。

让探头靠近试块背面,通过调节入射角调,使能够同时观测到回波B1和B2(如图1.9),且它们的幅度基本相等;再让探头逐步靠近试块正图1.9横波和纵波的测量面,则又会在B1前面观测到一个回波b1,参照附录B 给出铝试块的纵波声速与横波声速,通过简单测量和计算,可以确定b 、B 1和B 2对应的波型和反射面。

4.折射角的测量确定B 1、B 2的波型后,可以分别测量纵波和横波的折射角。

参照图1.10首先让把探头的纵波声束对正(回波幅度最大时为正对位置)CSK-IB 试块上的横孔A ,用钢板尺测量正对时探头的前沿到试块右边沿的距离L A1;然后向左移动探头,再让纵波声束对正横孔B ,并 测量距离L B1。

测量A 和B 的水平距离L 和垂直距离H ,则探头的折射角为: )(tan 1111H L L L A B --=-β (1.7)同样的方法可以测量横波的折射角β2。

图1.10 折射角的测量二.实验内容及要求1.测量直探头的延迟利用CSK-IB试块60毫米的厚度进行测量。

多次测量,求平均值。

2.测量脉冲超声波频率和波长利用CSK-IB试块40毫米厚度的1次回波进行测量;测量脉冲波4个振动周期的时间t,求其频率和波长。

多次测量,求平均值。

3.波形转换的观察和测量通过简单计算和测量,分析确定图1.9中b1、B1和B2对应的波型和反射面。

4.验证斯特令定律(选做)利用CSK-IA钢试块,测量可变角探头在同一入射角下的纵波折射角和横波折射角。

钢中纵波声速与横波声速,验证斯特令定律折射定律。

已知可变角探头中有机玻璃纵波声速为2.73mm/s,试计算可变角探头的入射角数值。

三.分析与思考实验二.固体弹性常数的测量一.实验方案1.声速的直接测量方法根据公式(2.1),当利用确定反射体(界面或人工反射体)测量声速时,我们只需要测量该反射体的回波时间,就可以计算得到声速。

而对于单个的反射体,得到的反射波如图2.1所示。

能够直接测量的时间包含了超声波在探头内部的传播时间t0,即探头的延迟。

对于任何一种探头,其延迟只与探头本身有关,而与被测的材料无关。

因此,首先需要测量探头的延迟,然后才能利用该探头直接测量反射体回波时间。

图2.1 纵波延迟测量(1)直探头延迟测量(参看实验一)。

(2)斜探头延迟测量参照图2.2把斜探头放在试块上,并使探头靠近试块正面,使探头的斜射声束能够同时入射在R1和R2圆弧面上。

适当设置超声波实验仪衰减器的数值和示波器的电压范围与时间范围。

在示波器上同时观测到两个弧面的回波B1和B2。

测量它们对应的时间t 1和t 2。

由于R 2=2R 2,因此斜探头的延迟为:212t t t -⋅= (2.7)(3)斜探头入射点测量(选做)在确定斜探头的传播距离时,通常还要知道斜探头的入射点,即声束与被测试块表面的相交点,用探头前沿到该点的距离表示,又称前沿距离。

参照图2.2把斜探头放在试块上,并使探头靠近试块正面,使探头的斜射声束入射在R 2圆弧面上,左右移动探头,使回波幅度最大(声束通过弧面的圆心)。

这时,用钢板尺测量探头前沿到试块左端的距离L ,则前沿距离为:L R L -=20 (2.8)图2.2 斜探头延迟和入射点测量2.速的相对测量方法如果被测试块有两个确定的反射体,那么通过测量两个反射体回波对应的时间差,再计算出试块的声速。

这种方法称为声速的相对测量方法。

对于直探头,可以利用均匀厚度底面的多次反射回波中的任意两个回波进行测量。

对于斜探头,则利用CSK-IB试块的两个圆弧面的回波进行测量。

二.实验内容与要求1.测量直探头和斜探头的延迟利用CSK-IB试块60毫米厚度,采用相对测量方法测量直探头延迟;多次测量,求平均值。

利用R1、R2圆弧面,采用相对测量方法测量斜探头延迟;多次测量,求平均值。

2.利用直探头测量铝试块的纵波声速分别利用直接法和相对法测量。

多次测量,求平均值。

3.利用斜探头测量铝试块的横波声速分别利用直接法和相对法测量。

多次测量,求平均值。

4.计算铝试块的杨氏模量和泊松系数与理论值比较,分析误差产生原因。

三.分析与思考实验三.超声波探测一.实验方案1.声束扩散角的测量如图3.3所示,利用直探头分别找到B 1通孔对应的回波,移动探头使回波幅度最大,并记录该点的位置x0及对应回波的幅度;然后向左边移动探头使回波幅度减小到最大振幅的一半,并记录该点的位置x 1;同样的方法记录下探头右移时回波幅度下降到最大振幅一半对应点的位置x 2;则直探头扩散角为: L x x tg 2||2121-=-θ (3.2)图3.3 探头扩散角的测量对于斜探头,首先必须测量出探头的折射角β,然后利用测量直探头同样的方法,按下式计算斜探头的扩散角近似为:]cos 2||[22121βθL x x tg -=- (3.3)2.直探头探测缺陷深度在超声波探测中,可以利用直探头来探测较厚工件内部缺陷的位置和当量大小。

把探头按图3.4位置放置,观察其波形。

其中底波是工件底面的反射回波。

图3.4 直探头探测缺陷深度对底面回波和缺陷波对应时间(深度)的测量,可以采用绝对测量方法,也可以采用相对测量方法。

利用绝对测量方法时,必须首先测量(或已知)探头的延迟和被测材料的声速,具体方法请参看实验二直探头延迟和声速的绝对测量方法。

利用相对测量方法时,必须有与被测材料同材质试块,并已知该试块的厚度,具体方法请参看实验二直探头延迟和声速的相对测量方法。

4.斜探头测量缺陷的深度和水平距离利用斜探头进行探测时,如果测量得到超声波在材料中传播的距离为S,则其深度H和水平距离L为:)tan(β⋅=S H (3.4))tan(βc S L ⋅= (3.5) 其中β是斜探头在被测材料中的折射角。

要实现对缺陷进行定位,除了必须测量(或已知)探头的延迟、入射点外,还必须测量(或已知)探头在该材质中的折射角和声速。

通常我们利用与被测材料同材质的试块中两个不同深度的横孔对斜探头的延迟、入射点、折射角和声速进行测量。

参看图3.5,A 、B 为试块中的两个横孔,让斜探头先后对正A 和B ,测量得到它们的回波时间tA 、tB ,探头前沿到横孔的水平距离分别为xA 、xB ,已知它们的深度为HA 、HB ,则有: 图3.5斜探头参数测量AB x x S -= (3.6) A B H H H -= (3.7)折射角: )(tan 1H S -=β (3.8) 声速: )cos()(βA B t t Hc -= (3.9)延迟: )cos(0β⋅-=c H t t BB (3.10)前沿距离:Bx H L -⋅=)tan(0β (3.11)二.实验内容及要求 1.测量直探头的扩散角利用CSK-IB 试块横孔A 和B 进行测量,画出声束图形。

2.探测CSK-IB 试块中缺陷C 的深度利用直探头,采用绝对测量方法测量;多次测量,求平均值。

3.探测CSK-IB 试块中缺陷D 的深度和距试块右边沿的距离先测量斜探头的延迟、入射点、折射角和声速,在探测缺陷。

三.分析与思考超声波原理及应用科技小论文——超声波在工业及医学上的应用一.摘要:本文主要就超声波原理与应用专题实验过程进行的一些讨论和总结,并扩展到超声波在现实生活中的广泛应用。

二.关键字:超声波,产生,实验理论,应用。

三.背景:超声波是频率在2´104Hz~1012Hz的声波。

超声广泛存在于自然界和日常生活中,如老鼠、海豚的叫声中含有超声成分,蝙蝠利用超声导航和觅食;金属片撞击和小孔漏气也能发出超声。

人们研究超声始于1830年,F. Savart曾用一个多齿轮,第一次人工产生了频率为2.4´104Hz的超声;1912年Titanic客轮事件后,科学家提出利用超声预测冰山;1916年第一次世界大战期间P. Langevin领导的研究小组开展了水下潜艇超声侦察的研究,为声纳技术奠定了基础;1927年,R. W. Wood 和A. E. Loomis 发表超声能量作用实验报告,奠定功率超声基础;1929年俄国学者Sokolov 提出利用超声波良好穿透性来检测不透明体内部缺陷,以后美国科学家Firestone使超声波无损检测成为一种实用技术。

超声波测试把超声波作为一种信息载体,它已在海洋探查与开发、无损检测与评价、医学诊断等领域发挥着不可取代的独特作用。

例如,在海洋应用中,超声波可以用来探测鱼群或冰山、潜艇导航或传送信息、地形地貌测绘和地质勘探等。

在检测中,利用超声波检验固体材料内部的缺陷、材料尺寸测量、物理参数测量等。

在医学中,可以利用超声波进行人体内部器官的组织结构扫描(B超诊断)和血流速度的测量(彩超诊断)等。

四.论述定义:超声波是频率高于20000赫兹的声波;超声波的种类和特点:由超声波的定义可知,超声波是一种声波,所以它具有波的性质,即反射和折射。

波分为横波和纵波,超声波也不例外,所以超声波又分为纵波、横波除此之外还有一个表面波。

实验中采用直探头产生纵波,斜探头产生横波或表面波。

超声波在界面上的反射、折射和波型转换满足如下斯特令折射定律:1.波形转换:我们用一个可变角探头来研究它们的转换过程及临界角第1步:把可变角探头的入射角调整为0,使超声波入射在试块两个圆弧R1和R2的下部边缘,观察反射回波,确定其波型(纵波)。

相关文档
最新文档