2020年试验检测继续教育-超声波的基本知识

超声波检测基础知识

超声波检测基础知识简介超声波检测通常是指通过声波的反射、散射等物理现象对实物进行检测和分析的一种非破坏性检测技术。

超声波具有频率高、穿透力强、灵敏度高、特性稳定等优点，被广泛应用于工业、医学、环保等领域中。

超声波的基本原理超声波是指频率大于20kHz的声波。

超声波在物质中传播的速度受到物质密度、弹性模量和泊松比等因素的影响。

当超声波遇到物体表面或内部结构发生反射或散射时，会在探头中产生电信号，通过信号处理和分析，就可以获得物体的内部结构信息。

超声波探测技术超声波探测系统主要包含以下三个部分：超声发生器、超声探头和信号分析仪。

超声发生器负责产生超声波信号，超声探头负责将超声波信号传递到被测物体中，信号分析仪负责对超声波信号进行处理和分析。

超声波探测技术可以分为接触式和非接触式两种方式。

接触式超声波探测需要将超声探头直接贴附于被测物体表面，适用于对表面缺陷进行检测。

非接触式超声波探测通过传播空气中的超声波来检测物体内部结构，适用于一些特殊要求的场合。

超声波检测应用领域超声波检测技术被广泛应用于工业、医学、环保等领域。

在工业领域中，超声波检测技术可以用于检测金属、非金属材料的缺陷、变形等情况，被广泛应用于航空、汽车、管道等领域。

在医学领域中，超声波检测技术可以用于对人体内部组织器官进行检测和诊断，被广泛应用于心脏、腹部、肝脏等区域。

在环保领域中，超声波检测技术可以用于对大气、水等环境因素进行监测和分析。

超声波检测的优缺点超声波检测技术具有频率高、分辨率高、不破坏被测物体等优点。

同时，超声波检测技术也存在检测深度限制、检测结果易受表面状态影响等缺点。

因此，在选择超声波检测技术时，需要综合考虑其优缺点和适用场合。

超声波检测技术是一种非破坏性检测技术，具有广泛的应用领域和优点。

未来，随着科技的不断发展，超声波检测技术将会发挥更加重要的作用，为人们的生产生活带来更多的便利和贡献。

全国公路水运工程试验检测继续教育考试试题--超声波的基本知识

试题第1题当某些晶体受到拉力或压力时会产生形变，从而晶体的表面上出现电荷，这种现象称为____效应A.压电B.振动C.逆压电D.应变答案:A您的答案：A题目分数：5此题得分：5.0批注：第2题下面的衰减类型中不属于材料特征的是A.扩散衰减B.吸收衰减C.散射衰减D.以上都是答案:A您的答案：A题目分数：5此题得分：5.0批注：第3题Vp、Vs、VR三者的大小关系是A.Vp>Vs>VRB.Vs>Vp>VRC.Vp>VR>VsD.VR>Vs>Vp答案:A您的答案：A题目分数：5此题得分：5.0批注：第4题下列哪个声学参数对缺陷的反应最为敏感？A.声时B.声幅C.频率D.声速答案:B您的答案：B题目分数：5此题得分：5.0批注：第5题声波透射法的波速属于A.一维波速B.二维波速C.三维波速D.以上皆是答案:C您的答案：C题目分数：5此题得分：5.0批注：第6题纵波声速___横波声速A.大于B.小于C.等于D.小于等于答案:A您的答案：A题目分数：5此题得分：5.0批注：第7题声速(v)、波长(λ)和频率(f)三者的关系为A.f= v*λC.v =f*λD.v =f/λ答案:C您的答案：C题目分数：5此题得分：5.0批注：第8题声波透射法中测得的桩身混凝土声速是声波在无限大固体介质中传播的声速。

对同一根混凝土桩，声波透射法测出的声速应___ 低应变法测量出的声速。

A.大于B.小于C.等于D.小于等于答案:A您的答案：A题目分数：5此题得分：5.0批注：第9题超声波在混凝土中传播时，当混凝土质量差或存在缺陷时接收到的声波信号中，一般可以具有如下特征A.声时增大、频率变高B.声时减小、频率变低C.声时增大、频率变低D.声时减小、频率变高答案:C您的答案：C题目分数：5此题得分：5.0批注：第10题声波透射法中,换能器在声测管内一般用___耦合A.空气B.黄油C.泥浆D.清水您的答案：D题目分数：5此题得分：5.0批注：第11题根据介质质点的振动方向和波的传播方向的关系，机械波的种类分为纵波、横波、表面波等，用于声波透射法检测的波是____A.纵波B.横波C.表面波D.瑞利波答案:A您的答案：A题目分数：5此题得分：5.0批注：第12题已知混凝土中声波频率为50kHz，声波传播速度为4800m/s，试计算声波的波长A.9.6cmB.19.2cmC.8.3cmD.12cm答案:A您的答案：A题目分数：5此题得分：5.0批注：第13题下列材料中声速最低的是A.铝B.水C.玻璃D.不锈钢答案:B您的答案：B题目分数：5此题得分：5.0第14题超过人耳听觉范围的声波称为超声波，它的频率高于A.20赫兹B.20千赫C.2千赫D.2兆赫答案:B您的答案：B题目分数：5此题得分：5.0批注：第15题可在液体中传播的超声波波型是A.纵波B.横波C.表面波D.以上都可以答案:A您的答案：A题目分数：5此题得分：5.0批注：第16题波振面为球面的声波在固体介质中的传播，波幅衰减与传播距离有关答案:正确您的答案：正确题目分数：5此题得分：5.0批注：第17题预埋管超声波法无法测出桩身扩径答案:正确您的答案：正确题目分数：5此题得分：5.0第18题在声波透射法检测时，判断桩身缺陷的基本物理量有声时、波幅、接收信号的频率和接收波形答案:正确您的答案：正确题目分数：5此题得分：5.0批注：第19题当超声波在混凝土内部传播过程中遇到混凝土缺陷时将产生绕射，此时超声波在混凝土中传播的时间加长，计算出的声速也提高答案:错误您的答案：错误题目分数：5此题得分：5.0批注：第20题超声波在介质中的传播速度即为质点的振动速度答案:错误您的答案：错误题目分数：5此题得分：5.0批注：试卷总得分：100.0试卷总批注：。

超声波基础知识(教育知识)

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，所教以书，育人利用超声波所实现的各种检查治疗手 21 段，应该说是比较安全的。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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六、B超的优缺点
优点：
无创性检查。能够实时显示体内结构。（软组织优于CT，区别囊实性优于CT）及时判断。复查便捷。设备投资相对较少。对工作环境要求相对较低。
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缺点：
对含气脏器和骨质结构难以传到至深部成像，成像效果不如CT及MRI 重复性不好图象易受气体和皮下脂肪的干扰伪像干扰图象显示范围较小医生手法要求高

超声波检测专题知识

依据使用目标和要求不一样，通常将试块分成以下两大类：标准试块和对比试块。
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CSK-ⅠB
牛角试块
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RB-2
RB-1
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本课小结
1.超声波探伤设备探头、超声波探伤仪、试块。
2.超声波探伤仪工作原理探伤仪主要性能
超声波检测专题知识
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第三节超声波检测工艺
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垂直入射法和斜角探伤法是直接接触法超声波探伤两种基础方法。 1、垂直入射法
垂直入射法（简称垂直法）是采取直探头将声束垂直入射工件探伤面进行探伤。因为该法是利用纵波进行探伤，故又称纵波法。
垂直法探伤能发觉与探伤面平行或近于平行缺点，适合用于厚钢板、轴类、轮等几何形状简单工件。
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一、超声波波形及其转换
因为声源在介质中施力方向与波在介质中传输方向不一样, 声波波型也不一样。通常有:
① 纵波——质点振动方向与波传输方向一致波;
② 横波——质点振动方向垂直于传输方向波;
③ 表面波——质点振动介于横波与纵波之间，沿着表面传输波。横波只能在固体中传输，纵波能在固体、液体和气体中传输, 表面波随深度增加衰减很快。
1.编写委托检验书 2.确定参加检验人员 3.检验员探伤前准备 4.现场粗探伤 5.现场精探伤 6.评定焊接缺点
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二、检验等级确实定普通依据对焊缝探测方向多少，把超声波探
伤划分为A、B、C三个等级： A级——检验完整程度最低，难度系数最小。
适合用于普通钢结构检验。 B级——检验完整程度普通，难度系数较大。适

2020年超声基础知识2精品版

第一章、超声诊断物理基础第一节超声波的概念一、超声波的基本概念1、声波的性质超声波是指频率超过人耳听觉范围（20~20000HZ）的高频声波，即：频率>20000HZ的机械（振动）波。

超声波不能在真空中传播，超声波的振态在固体中有纵波、横波、表面波、瑞利波、板波等多种振态，而在液体和气体中只有纵波振态，在超声诊断中主要应用超声纵波。

2、诊断常用的超声频率范围2~10MHZ(1MHZ=106HZ)3、超声波属于声波范畴它具有声波的共同物理性质①方式------必须通过弹性介质进行传播在液体、气体和人体软组织中的传播方式为纵波(疏密波) 具有反射、折射、衍射、散射特性,以及在不同介质中(空气、水、软组织、骨骼)分别具有不同的声速和不同的衰减等②声速------在不同介质中，声速有很大差别：空气(20℃)344m/s,水（37℃）1524m/s,肝1570m/s,脂肪1476m/s,颅骨3360m/s人体软组织的声速平均为1540m/s,与水的声速相近。

骨骼的声速最高相当于软组织平均声速的2倍以上二、基本物理量声学基本物理量波长、频率、声速及三者的关系λ=С/f 声速：不同介质的声速空气(20℃)344m/s、水(37℃)1524m/s、肝脏\血液1570m/s、脂肪组织1476m/s、颅骨3360m/s。

人体软组织平均声速掌握1540m/s 三、声场（一）超声场概念超声场是指发射超声在介质中传播时其能量所达到的空间。

超声场简称声场，又可称为声束。

（二）声场特性1、①扫描声束的形状、大小（粗细）及声束本身的能量分布，随所用探头的形状、大小、阵元数及其排列、工作频率（超声波长）、有无聚焦以及聚焦的方式不同而有很大的不同②声束还受人体组织不同程度吸收衰减、反射、折射和散射等影响即超声与人体组之间相互作用的影响。

2、声束由一个大的主瓣和一些小的旁瓣组成超声成像主要依靠探头发射高度指向性的主瓣并接收回声；旁瓣的方向总有偏差，容易产生伪像。

超声波基础知识培训课件

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4. 声压
纵波在弹性媒质内传播过程中 , 媒质质点的压强是随时间变化的 , 媒质质点的密度时疏时密 , 从而使平衡区的压力时强时弱 , 结果导致有波动时压强 (P W ) 与无波动时压强 (P O ) 之间有一定额压强差 (P W － P O ), 这一波动压强称为声压。对于一无吸收媒质的平面波 , 有波动时压强的最大值与没有波动作用时各点压强的差值称为压强振幅 (P m ), 它可由下式确定：
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在有关介质中的超声速度
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2. 周期和频率质中的质点在平衡位置往返振动 1 次所需要的时间叫周期 , 用 T 表示，单位是秒（ s ）；在 1s 的时间内完成振动的次数称为频率 , 用 f 表示 , 单位为周 /s ，又称作 Hz(Hz) 。周期与频率成互为倒数关系 , 以下式表示： f=1 ／ T
声阻抗率和电学中一个无限长、无损耗传输线的特性阻抗相似 , 其中声压相当于电压 , 振速相当于电流强度 , 声阻抗率相当于电阻。通常声阻抗率是一个复数 , 其实部称为声阻率 , 虚部称为声抗率。人体正常组织的声阻抗率的平均值约
为 1.5 × 10 6 牛顿·秒 / 米 3 (N ·s ／ m 3 ), 而与超声测量有关材料的密度和。
超声波基础知识
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二、超声波的物理量
1. 声速声波在介质中单位时间内传播的距离 , 称为声速。用符
号 c 表示 , 单位为 m ／ s( 米／秒 ) 。声波的传播过程实质上是能量的传递过程 , 它不仅需要一定时间 , 而且其传递速度的快慢还与介质的密度及弹性、介质的特性以及波动的类型有关。
超声波基础知识
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

全国公路水运工程试验检测继续教育试题--超声波的基本知识

试题第1题当某些晶体受到拉力或压力时会产生形变，从而晶体的表面上出现电荷，这种现象称为____效应A.压电B.振动C.逆压电D.应变答案:A您的答案：A题目分数：5此题得分：5.0批注：第2题下面的衰减类型中不属于材料特征的是A.扩散衰减B.吸收衰减C.散射衰减D.以上都是答案:A您的答案：A题目分数：5此题得分：5.0批注：第3题Vp、Vs、VR三者的大小关系是A.Vp>Vs>VRB.Vs>Vp>VRC.Vp>VR>VsD.VR>Vs>Vp答案:A您的答案：A题目分数：5此题得分：5.0批注：第4题下列哪个声学参数对缺陷的反应最为敏感？A.声时B.声幅C.频率D.声速答案:B您的答案：B题目分数：5此题得分：5.0批注：第5题声波透射法的波速属于A.一维波速B.二维波速C.三维波速D.以上皆是答案:C您的答案：C题目分数：5此题得分：5.0批注：第6题纵波声速___横波声速A.大于B.小于C.等于D.小于等于答案:A您的答案：A题目分数：5此题得分：5.0批注：第7题声速(v)、波长(λ)和频率(f)三者的关系为A.f= v*λC.v =f*λD.v =f/λ答案:C您的答案：C题目分数：5此题得分：5.0批注：第8题声波透射法中测得的桩身混凝土声速是声波在无限大固体介质中传播的声速。

对同一根混凝土桩，声波透射法测出的声速应___ 低应变法测量出的声速。

A.大于B.小于C.等于D.小于等于答案:A您的答案：A题目分数：5此题得分：5.0批注：第9题超声波在混凝土中传播时，当混凝土质量差或存在缺陷时接收到的声波信号中，一般可以具有如下特征A.声时增大、频率变高B.声时减小、频率变低C.声时增大、频率变低D.声时减小、频率变高答案:C您的答案：C题目分数：5此题得分：5.0批注：第10题声波透射法中,换能器在声测管内一般用___耦合A.空气B.黄油C.泥浆D.清水您的答案：D题目分数：5此题得分：5.0批注：第11题根据介质质点的振动方向和波的传播方向的关系，机械波的种类分为纵波、横波、表面波等，用于声波透射法检测的波是____A.纵波B.横波C.表面波D.瑞利波答案:A您的答案：A题目分数：5此题得分：5.0批注：第12题已知混凝土中声波频率为50kHz，声波传播速度为4800m/s，试计算声波的波长A.9.6cmB.19.2cmC.8.3cmD.12cm答案:A您的答案：A题目分数：5此题得分：5.0批注：第13题下列材料中声速最低的是A.铝B.水C.玻璃D.不锈钢答案:B您的答案：B题目分数：5此题得分：5.0第14题超过人耳听觉范围的声波称为超声波，它的频率高于A.20赫兹B.20千赫C.2千赫D.2兆赫答案:B您的答案：B题目分数：5此题得分：5.0批注：第15题可在液体中传播的超声波波型是A.纵波B.横波C.表面波D.以上都可以答案:A您的答案：A题目分数：5此题得分：5.0批注：第16题波振面为球面的声波在固体介质中的传播，波幅衰减与传播距离有关答案:正确您的答案：正确题目分数：5此题得分：5.0批注：第17题预埋管超声波法无法测出桩身扩径答案:正确您的答案：正确题目分数：5此题得分：5.0第18题在声波透射法检测时，判断桩身缺陷的基本物理量有声时、波幅、接收信号的频率和接收波形答案:正确您的答案：正确题目分数：5此题得分：5.0批注：第19题当超声波在混凝土内部传播过程中遇到混凝土缺陷时将产生绕射，此时超声波在混凝土中传播的时间加长，计算出的声速也提高答案:错误您的答案：错误题目分数：5此题得分：5.0批注：第20题超声波在介质中的传播速度即为质点的振动速度答案:错误您的答案：错误题目分数：5此题得分：5.0批注：试卷总得分：100.0试卷总批注：。

公共基础知识超声波检测技术基础知识概述

《超声波检测技术基础知识概述》一、基本概念超声波检测技术是一种利用超声波在材料中传播的特性来检测材料内部缺陷、测量材料厚度、确定材料性质等的无损检测方法。

超声波是指频率高于 20kHz 的机械波，其在不同材料中的传播速度、衰减程度和反射特性各不相同，这些特性为超声波检测提供了基础。

超声波检测主要涉及到超声波的发射、传播和接收。

通常使用超声波探头作为发射和接收超声波的装置。

探头中的压电晶体在电信号的激励下产生超声波，并将接收到的超声波信号转换为电信号，以供后续分析处理。

二、核心理论1. 超声波的传播特性- 超声波在均匀介质中沿直线传播，其传播速度取决于介质的弹性模量和密度。

不同材料中的传播速度差异较大，例如在钢中的传播速度约为 5900m/s，在水中的传播速度约为 1480m/s。

- 超声波在传播过程中会发生衰减，衰减的原因主要包括散射、吸收和扩散等。

散射是由于材料中的不均匀性引起的，吸收是由于材料对超声波能量的吸收，扩散则是由于超声波在传播过程中的扩散效应。

- 当超声波遇到不同介质的界面时，会发生反射、折射和透射等现象。

反射波的强度取决于界面两侧介质的声阻抗差异，声阻抗差异越大，反射波越强。

2. 超声波检测原理- 脉冲反射法：通过发射短脉冲超声波，当超声波遇到缺陷或界面时，会产生反射波。

根据反射波的到达时间、幅度和波形等信息，可以确定缺陷的位置、大小和性质。

- 穿透法：将超声波发射探头和接收探头分别放置在被检测材料的两侧，通过检测透射超声波的强度和波形变化，来判断材料内部是否存在缺陷。

- 共振法：利用超声波在被检测材料中产生共振的原理，通过测量共振频率和共振幅度等参数，来确定材料的厚度、弹性模量等性质。

三、发展历程超声波检测技术的发展可以追溯到 19 世纪末期。

当时，人们开始研究超声波的特性和应用。

20 世纪初期，超声波检测技术开始应用于工业领域，主要用于检测金属材料的内部缺陷。

在第二次世界大战期间，超声波检测技术得到了快速发展，被广泛应用于军事工业中，如检测飞机、舰艇等装备的零部件。

超声波检测基本知识

超声波的基本知识1 超声波基本原理1.1 振动与波动机械振动：物体在平衡位置附近往复运动。

质量弹簧系统的运动；钟摆的摆动；水上浮标的浮动；担物行走时扁担的颤动；在微风中树梢的摇摆；振动的音叉、锣、鼓、琴弦等都是机械振动。

质量弹簧体系受力分析：虎克定律F=-k•x1.受力方向指向平衡位置2. 受力大小与质点偏离平衡位置的距离成正比单摆体系受力分析机械振动的三个特点：物体，平衡位置，回复力1. 物体：宏观的物体或细观的质点2. 平衡位置：通常是运动过程的中心（静止）位置3. 回复力：偏离平衡位置后，受到指向平衡位置的力确定性振动：可以用确定性的函数描述其运动规律最为简单的是简谐振动有限个简谐振动的叠加无限个简谐振动的叠加随机振动：不能预先确定的振动。

无法用确定性函数描述须用概率统计方法定量描述平稳随机振动：运动随机，概率统计参量稳定非平稳随机振动：运动随机，概率统计参量不稳定产生机械振动的根本原因：1. 偏离平衡位置2. 有与偏离平衡位置位移相关的回复力：指向平衡位置的力，使物体回到平衡位置振动能够持续的原因：1. 物体偏离平衡位置对应克服回复力时集聚的势能 2. 物体在回复力的作用下势能与动能的转换在回复力的作用下，物体回到平衡位置时，回复力减小到零，势能完全转化为动能，此时惯性使其偏离到平衡位置的另一边，克服新产生的回复力，直至达到最大偏离位置，动能完全转化为势能。

循环往复。

质点（细观）振动细观意义上，构成物体的各个部分构成相互作用体系，通常相互之间处于虎克定律意义下的平衡状态，物体某一部分如果相对于其他部分的发生位移，将导致其他部分对其产生“回复力”，促其回到其平衡位置，产生振动。

质点（细观）振动时质点的相互作用1. 前述的质量弹簧体系和单摆体系都有一个固定的支点，刚度无穷大，物体的运动对支点无影响。

2. 质点体系相互之间是等价的，此时自然会引出一个问题，一个质点运动时对其他质点有什么影响呢？①. 关注点在一个质点时，看到的是质点在振动。

超声波基础知识.pptx

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由于超声在人体中的衰减与超声频率有关 , 因此 , 研究超声衰减与频率的关系 , 对超声仪器的设计和使用都颇具意义。实验结果表明 , 在 1 ～ 15MHz 超声频率范围内 , 人体组织对超声波的吸收衰减系数几乎与频率成正比。人体软组织对超声的平均衰减系数约为 0.81dB /cm / MHz, 其含义是超声波频率每增加 1MHz 或超声传播距离每增加 1cm , 则组织对超声的衰减增加 0.81dB 。因此 , 对一个 3MHz 声束 , 当其在人体软组织中传播 10cm 时 , 则声强衰减可达 : 0.81dB /cm/MHz × 3MHz × 10cm =24.3dB 而当频率升高到 10MHz 时 , 传播相同的距离所导致的声强衰减将达 : 0.81dB /cm / MHz × 10MHz × 10cm =81dB
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• 横波是质点振动方向与波的传播方向垂直的波。一个典型的例子便是软绳上的波 , 我们不妨把软绳看成密集质点的集合 , 如果不断地摆动软绳的一头 , 则一系列的横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。
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几种物质及人体组织的声阻抗率
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三、生物组织与超声波之间的相互影响
1. 生物组织对超声的衰减当超声波在生物组织中传播时 , 作为传播介质的生物组织对超声的衰
减机制是十分复杂的。除组织对超声波的反射、散射等引起的能量的分散之外 , 组织对超声能量的吸收而造成的衰减亦不可忽视。在生物组织中 , 造成吸收衰减的内在原因主要有介质质点的粘滞性、导热系数和温度等因素 , 而这些因素造成对超声衰减的大小又与超声的频率有关 , 超声衰减在人体中与传播距离成正比。超声传播到其强度减弱一半的距离叫半价层 , 因此 , 可以用半价层来表明生物组织吸收的大小。人体组织、器官的超声半价层如下表所示。

超声波的基本知识

超声波的基本知识1、声波透射法的波速属于(C)•A,一维波速•B,二维波速•C,三维波速•D,以上皆是答题结果：正确答案：C2、纵波声速___横波声速(A)•A,大于•B,小于•C,等于•D,小于等于答题结果：正确答案：A3、声波透射法中测得的桩身混凝土声速是声波在无限大固体介质中传播的声速。

对同一根混凝土桩，声波透射法测出的声速应___ 低应变法测量出的声速。

(A) •A,大于•B,小于•C,等于•D,小于等于答题结果：正确答案：A4、超声波在混凝土中传播时，当混凝土质量差或存在缺陷时接收到的声波信号中，一般可以具有如下特征(C)•A,声时增大、频率变高•B,声时减小、频率变低•C,声时增大、频率变低•D,声时减小、频率变高答题结果：正确答案：C5、声速(v)、波长(λ)和频率(f)三者的关系为(C)•A、f=v*λ。

•B、λ=f*v。

•C、v=f*λ。

•D、v=f/λ。

答题结果：正确答案：C6、下列材料中声速最低的是(B)•A,铝•B,水•C,玻璃•D,不锈钢答题结果：正确答案：B7、超过人耳听觉范围的声波称为超声波，它的频率高于(B) •A,20赫兹•B,20千赫•C,2千赫•D,2兆赫答题结果：正确答案：B8、可在液体中传播的超声波波型是(A)•A,纵波•B,横波•C,表面波•D,以上都可以答题结果：正确答案：A9、当某些晶体受到拉力或压力时会产生形变，从而晶体的表面上出现电荷，这种现象称为____效应(A)•A,压电•B,振动•C,逆压电•D,应变答题结果：正确答案：A10、声波透射法中,换能器在声测管内一般用___耦合(D)•A,空气•B,黄油•C,泥浆•D,清水答题结果：正确答案：D11、根据介质质点的振动方向和波的传播方向的关系，机械波的种类分为纵波、横波、表面波等，用于声波透射法检测的波是____ (A)•A,纵波•B,横波•C,表面波•D,瑞利波答题结果：正确答案：A12、下面的衰减类型中不属于材料特征的是(A)•A,扩散衰减•B,吸收衰减•C,散射衰减•D,以上都是答题结果：正确答案：A13、已知混凝土中声波频率为50kHz，声波传播速度为4800m/s，试计算声波的波长(A)•A,9.6cm•B,19.2cm•C,8.3cm•D,12cm答题结果：正确答案：A14、Vp、Vs、VR三者的大小关系是(A)•A,Vp>Vs>VR•B,Vs>Vp>VR•C,Vp>VR>Vs•D,VR>Vs>Vp答题结果：正确答案：A15、下列哪个声学参数对缺陷的反应最为敏感？(B)•A,声时•B,声幅•C,频率•D,声速答题结果：正确答案：B判断题（共5 题)1、在声波透射法检测时，判断桩身缺陷的基本物理量有声时、波幅、接收信号的频率和接收波形(A)B、错误答题结果：正确答案：A2、超声波在介质中的传播速度即为质点的振动速度(B)•A、正确B、错误答题结果：正确答案：B3、波振面为球面的声波在固体介质中的传播，波幅衰减与传播距离有关(A) •A、正确B、错误答题结果：正确答案：A4、预埋管超声波法无法测出桩身扩径(A)B、错误答题结果：正确答案：A5、当超声波在混凝土内部传播过程中遇到混凝土缺陷时将产生绕射，此时超声波在混凝土中传播的时间加长，计算出的声速也提高(B)•A、正确B、错误答题结果：正确答案：B。

第一章超声波检测

tp t1 t2
4Z1Z 2 Z1 Z2
2
（1-15）
图1-8 声压往返透过率
(二)薄层界面
在超声检测中经常遇到超声波进入第二种介质后，穿过第二种介质再进入第三种介质的情况。如图1-9所示，当超声
波从介质1（声阻抗为Z1）中垂直入射到介质1和介质2（声阻抗为Z2）的界面上时，一部分声能被反射，另一部分透射到
1 20 lg p0
x
p
(dB/mm )
（1-10）
此时,α的单位为dB／mm(分贝／毫米)。
在超声检测中，直接可测量的量是两个声压比值的分贝数。
因此衰减系数可通过超声波穿过一定厚度（Δ x）材料后声压衰
减的分贝（Δ dB）数进行测量，将衰减量(Δ dB)除以厚度即为衰减系数α 。
1.3
（3）表面波（瑞利波）。当超声波在固体介质中传播时，对于有限介质而言，有一种沿介质表面传播的波即表面波(见图1-4)，受表面张力的作用。瑞利首先对这种波给予了理论上的说明，因此表面波又称为瑞利波，常用R表示。
图1-3 横波
图1-4 表面波
（4）板波（兰姆波）。在板厚和波长相当的弹性薄板中传播的超声波叫板波(或兰姆波)。板波传播时声场遍及整个板的厚度。薄板两表面质点的振动为纵波和横波的组合，质点振动的轨迹为一椭圆，在薄板的中间也有超声波传播(见图1-5)。板波按其传播方式又可分为对称型（S型）和非对称型（A型）两种，这是由质点相对于板的中间层作对称型还是非对称型运动来决定的。
抗表示超声场中介质对质点振动的阻碍作用。由式(1-3)得
Z Pm c
Vm
气体、液体和固体的声阻抗相差较大：
Z气：Z液：Z金属=1：3000：8000

超声波检测基础知识

超声波检测基础知识第⼀章超声波检测超声波检测定义：使超声波与试件相互作⽤，就反射、透射和散射的波进⾏研究，对试件进⾏宏观缺陷检测、⼏何特性测量、组织结构和⼒学性能变化的检测和表征，并进⽽对其特定应⽤性进⾏评价的技术。

超声检测的优点：（1）适⽤于⾦属、⾮⾦属和复合材料等多种制件的⽆损检测；（2）穿透能⼒强，可对较⼤厚度范围内的试件内部缺陷进⾏检测。

如对⾦属材料，可检测厚度为1～2mm的薄壁管材和板材，也可检测⼏⽶长的钢锻件；（3）缺陷定位较准确；（4）对⾯积型缺陷的检出率较⾼；（5）灵敏度⾼，可检测试件内部尺⼨很⼩的缺陷；（6）检测成本低、速度快，设备轻便，对⼈体及环境⽆害，现场使⽤较⽅便。

超声检测的局限性：（1）对试件中的缺陷进⾏精确的定性、定量仍须作深⼊研究；(2)对具有复杂形状或不规则外形的试件进⾏超声检测有困难；(3)缺陷的位置、取向和形状对检测结果有⼀定影响；(4)材质、晶粒度等对检测有较⼤影响；(5)以常⽤的⼿⼯A型脉冲反射法检测时结果显⽰不直观，且检测结果⽆直接见证记录。

超声波检测的适⽤范围：从检测对象的材料来说，可⽤于⾦属、⾮⾦属和复合材料；从检测对象的制造⼯艺来说，可⽤于锻件、铸件、焊接件、胶结件等；从检测对象的形状来说，可⽤于板材、棒材、管材等；从检测对象的尺⼨来说，厚度可⼩⾄1mm，也可⼤⾄⼏⽶；从缺陷部位来说，既可以是表⾯缺陷，也可以是内部缺陷。

1.1超声波检测的基础知识1.1.1 超声波声波：频率在20～20KHz之间；次声波：频率低于20Hz；不容易衰减,不易被⽔和空⽓吸收.⽽次声波的波长往往很长,因此能绕开某些⼤型障碍物发⽣衍射.某些次声波能绕地球2⾄3周.某些频率的次声波由于和⼈体器官的振动频率相近,容易和⼈体器官产⽣共振,对⼈体有很强的伤害性,危险时可致⼈死亡超声波：频率⼤于20KHz。

⽅向性好,穿透能⼒强,易于获得较集中的声能,在⽔中传播距离远,可⽤于测距、测速、清洗、焊接、碎⽯、杀菌消毒等。

超声波检测基本知识

超声波检测基本知识
第37页
六、超声波探伤工艺
1、探伤准备（1）技术等级、检测区、工件表面准备(对接焊
接接头检测) 检测技术等级 a 技术等级分为A、B、C三级，C级，依据压力容
器产品主要程度进行选取。 b 选取标准： A级检测适合用于承压设备相关支承件和结构件焊
缝检测； B级检测适合用于普通承压设备对接焊缝检测； C级检测适合用于主要承压设备对接焊缝检测。
超声波检测基本知识
介质1 介质2
介质1 介质2
α βL
βS α
第8页
一、超声波性质
在有机玻璃与钢介面，第一临界角为α1=27.60 βS=33.20第二临界角为 57.7 0，用于焊缝检测超声波斜探头入射角必须大于第一临界角而小于第二临界角。我国习惯：斜探头横波折射角用横波折射角度正切值表示，如K=2
Sinα
SinβS
=
=
C 1L
C2S
Sin βL = SinαS’
C 2L
C1S
超声波检测基本知识
αS’ α αL’
βS βL
第7页
一、超声波性质
(2)第一临界角当在第二介质中折射纵波角等于90度时，称这时纵波入
射角为第一临界角α I。
这时在第二介质中已没有纵波，只有横波。焊缝探伤用横波就是，经过界面波型转换得到。（3）第二临界角当纵波入射角继续增大时，在第二介质中横波折射角也增大，当βS达90度时，第二介质中没有超声波，超声波都在表面，为表面波。
半扩散角θ
超声波检测基本知识
副声束瓣
第13页
二、超声波发射与接收
（2）中线轴线上声压分布情况
在靠晶片一个范围内，因为波干涉，出现声压为“0”点，从晶片至最终一个声压最大值距离称为近场距离，此区域称近场区。

超声波检测技术新继续教育答案

超声波检测技术（每日一练）考生姓名：苏东旭考试日期：【2020-08-13 】单项选择题（共10 题)1、声波透射法检测中，当声测管堵塞导致检测数据不全时，该如何处理？(D) •A,对上部检测完整的数据进行完整性评价•B,可直接判为IV类桩•C,根据上部数据估计声测管堵塞处以下混凝土质量•D,不得采用规范方法对整桩的桩身完整性进行评定答题结果：正确答案：D2、下列关于声速的说法中，哪一项是正确的？(C)•A,用声波检测仪测得的声速与测距无关•B,用声波检测仪测得的声速与声波频率无关•C,超声波在介质中的传播速度就是声能的传播速度•D,超声波在介质中的传播速度就是质点的运动速度答题结果：正确答案：C3、在桩身某处粗骨料大量堆积往往会造成(C)•A,波速下降,波幅下降•B,波速下降,波幅提高•C,波速并不低,有时反而提高,波幅下降•D,波速提高,波幅提高答题结果：正确答案：C4、换能器直径D为30mm，将发收换能器置于水中，在换能器表面净距离d1=500mm、d2=200mm时测得仪器声时读数分别为t1=342.8μs，t2=140.1μs，请计算仪器系统延迟时间（即仪器零读数）t0。

将上述换能器放入50号钢管（内径Φ1=54mm，外径Φ2=60mm）的声测管中进行测桩，请计算出该测试中的最终用于计算波速时需扣除的时间是（）。

（测试时声测管中水的声速为1500m/s；钢的声速为5000m/s) (D)•A,19.2•B,19.9•C,18.7•D,22.2答题结果：正确答案：D5、气泡密集的混凝土，往往会造成(A)•A,波速没有明显降低，波幅明显下降•B,波速下降，波幅提高•C,波速不变，有时反而提高，波幅下降•D,波速提高，波幅提高答题结果：正确答案：A6、调试超声波检测仪时，测得t0=5μs，已知某测点声距L=40cm，仪器显示声时为105μs，则超声波在混凝土中传播的声速为(C)•A,3636m/s•B,3810m/s•C,4000m/s•D,3000m/s答题结果：正确答案：C7、声波透射法中测得的桩身混凝土声速是声波在无限大固体介质中传播的声速。