超声波原理图

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《超声波》PPT课件

例如：钟摆振动。
谐振方程
• y=Acon(ωt+φ)
y—质点的位移 A—振幅 ω—角频率 φ—初相位
阻尼振动：在阻力作用下的简谐运动。
振动过程中受到阻力的振动，振幅逐渐减小，直至振动停止。
机械波：
机械振动在弹性介质中的传播过程 • 产生机械波必须具备的两个条件： • （1）作机械振动的波源 • （2）能传播机械振动的弹性介质
超声波的衰减
• 扩散衰减超声波的扩散衰减仅取决于波阵面的形状，与介质的
性质无关。 • 散射衰减
散射衰减与材质的晶粒密切相关，当材质晶粒粗大时，散射衰减严重，被散射的超声波沿着复杂的路径传播到探头，在屏上引起林状回波（又叫草波），使信噪比下降，严重时噪声会湮没缺陷波。 • 吸收衰减
由于介质中质点间内磨擦（即粘滞性）和热传导引起超声波的衰减 • 通常所说的介质衰减是指吸收衰减与散射衰减，不包括扩散衰减。以线衰减系数μ表示。
体中传播)
•
(三)表面波R：沿介质表面传播，质点作椭圆运动，椭圆长轴垂直于波的传播方向，
椭圆短轴平行于波的传播方向，可视为纵波和横波的合成。(又称瑞利波)
•
(四)板波：在板厚与波长相当的薄板中传播的波。可分为SH波和兰姆波。
波的类型
超声波的传播特性
• 波长与声速
C= λ f
CL > Ct >CR
y= A cosω(t-x/c) X
y=
A X
cosω(t-x/c)
超声波的波动特性
• 波的叠加 • 波的干涉 • 驻波
.振动频率、振幅和传播速度相同而传播方向相反的两列波叠加时，就产生驻
波。比如水波碰到岸边反射回来时，前进和反射波的叠合就产生驻波。

超声波原理图

超声波发射电路图
超声波电路主要是由反相器74LS04和超声波发射换能器T1构成的，使用CPU内部的PWM 定时计数器输出的40KHZ方波信号。

一路经一级反相器（U1C与U1E并联组成一级）后送到超声波换能器的一个电极（T1的1脚）；另一路经两级反相器（U1D为第一级，U1B和U1A组成第二级）后送到超声波换能器的另一个电极（T1的2脚）。

用这种推换形式将方波信号加到超声波换能器的两端，可以提高超声波的发射强度。

输出端采两个反相器并联，以提高驱动能力。

上位电阻R1,R2一方面可以提高反相器74LS04输出高电平的驱动能力，另一方面可以增加超声波换能器的阻尼效果。

超声波接收电路图
超声波接收电路原理图如图所示，CX20106A是一款红外检测波接收的专业芯片，常用于电视机红外遥控接收器。

其优点是简单易用，电路连接简单，且减小了生产调试的麻烦。

当CX20106A接收到40KHZ的信号时，会在第7脚产生一个低电平下降脉冲，这个信号可以接收到ARM的外部中断引脚作为中断信号输出。

课件描述超声波探伤仪的原理及波形显示图

压电晶片
二、探伤仪检测螺栓孔及伤损的波形显示
左图为探伤仪在钢轨推行时，探头声束角度的发出:
右图为探头声束发射角度在钢轨上的示意图:
G探头
I探头
H探头
下图红色虚线内为螺栓孔在荧光屏上面出现的波形显示图:
其余探头的波形显示图
下图为螺孔斜裂纹及波形显示图：
受螺栓孔阻挡无法探测
三、焊缝探伤仪0°探头探测伤损的波形显示
描述超声波探伤仪的原理及波形显示图
钢轨探伤仪探头钢轨
一、超声波探伤的原理
超声波探伤是探伤仪利用超声能透入钢轨材质的深处，超声波声
束由探头发出通至钢轨内部遇到缺陷与钢轨底面时分别产生反射波，在荧光屏上形成波形显示（波束与缺陷越接近横向垂直时，反射效果越好，波形显示越明显，反之纵向时，显示效果越弱），从而判断缺陷的位置与大小。探头又称换能器，由电能激励压电晶片产生机械振动，从而产生机械能，发出声束。
请看下面左侧的图片，分析一下会有波形显示吗？
注意：波束与缺陷越接近垂直时，反射效果
越好，波形显示越明显。
下图为上图的波形显示图：
Байду номын сангаас
所以当伤损缺陷与声束同向而不垂直时，探伤仪对伤损缺陷的检出能力是最差的！
五、伤损实例图
六、超声波探伤的优、缺点
优点：
u 不破坏工件内部； u 检出能力强； u 显示效果佳等等。
由于钢轨焊缝中伤损不同角度发展的多样性，所以为了更好的发现伤损缺陷，设计院把探头里的晶片按角度也设计为很多种，如0°、37°、45°、70°等分别应用在探伤仪中。
这里重点讲解0°探头遇见伤损的波形显示。
当伤损位于钢轨中部时，如下图及其示意图：
下图为上述图片的波形显示图：

超声图解人体正常解剖pdf

80%
超声耦合剂
用于消除探头与皮肤之间的空气层，使超声波能够顺利进入人体组织。
探头类型与选择
01
02
03
04
线性探头
凸阵探头
适用于浅表器官和血管的检查，如甲状腺、乳腺等。
适用于腹部、妇产科等深部脏器的检查，具有较大的扫查范围和较深的穿透力。
相控阵探头
腔内探头
适用于心脏等运动器官的检查，可实现多角度、多切面扫查。
肝内胆管
肝内胆管起自肝脏，与肝外胆管相连，超声可显示肝内胆管的走行及管径。
肝外胆管
肝外胆管包括胆总管和胆囊管，超声可观察胆总管的宽度及胆囊管的汇入情况。
胰腺超声解剖
胰腺位置与形态
胰腺位于上腹部，呈长条形，分为头、体、尾三部分，超声图像上可显示胰腺轮廓及内部结构。
胰腺实质回声
正常胰腺实质回声均匀，超声图像上呈中等回声，与周围器官有明显界限。
甲状腺和乳腺超声解剖
甲状腺超声解剖
包括甲状腺位置、大小、形态、内部回声及血流情况等。
乳腺超声解剖
包括乳腺组织层次、腺体厚度、内部回声及血流情况等。
其他浅表器官（如腮腺、淋巴结等）超声解剖
腮腺超声解剖
包括腮腺位置、大小、形态及内部回声等。
淋巴结超声解剖
包括淋巴结位置、大小、形态及内部回声等。
其他浅表器官超声解剖
超声波的特性
具有高频、短波长、强穿透力、方向性好、能量集中等特性。
超声波在人体组织中的传播
在不同组织界面上发生反射、折射、散射和衍射等现象，形成超声图像。
超声设备简介
80%
超声诊断仪
由主机、显示器、探头和耦合剂等组成，用于接收、处理并显示超声图像。

课件描述超声波探伤仪的原理及波形显示图

描述超声波探伤仪的原理及波形显示图
锡林浩特工务段探伤车间王永昊
钢轨探伤仪探头钢轨
一、超声波探伤的原理
超声波探伤是探伤仪利用超声能透入钢轨材质的深处，超声波声
束由探头发出通至钢轨内部遇到缺陷与钢轨底面时分别产生反射波，在荧光屏上形成波形显示（波束与缺陷越接近横向垂直时，反射效果越好，波形显示越明显，反之纵向时，显示效果越弱），从而判断缺陷的位置与大小。探头又称换能器，由电能激励压电晶片产生机械振动，从而产生机械能，发出声束。
由于钢轨焊缝中伤损不同角度发展的多样性，所以为了更好的发现伤损缺陷，设计院把探头里的晶片按角度也设计为很多种，如0°、37°、45°、70°等分别应用在探伤仪中。
这里重点讲解0°探头遇见伤损的波形显示。
当伤损位于钢轨中部时，如下图及其示意图：
下图为上述图片的波形显示图：
当伤损位于钢轨靠近上部时，其如下图所示：
请看下面左侧的图片，分析一下会有波形显示吗？
注意：波束与缺陷越接近垂直时，反射效果
越好，波形显当伤损缺陷与声束同向而不垂直时，探伤仪对伤损缺陷的检出能力是最差的！
五、伤损实例图
六、超声波探伤的优、缺点
优点：
u 不破坏工件内部； u 检出能力强； u 显示效果佳等等。
缺点：
1、超声波易受其他因素阻挡而无法发现缺陷； 2、钢轨存在的极细微的裂隙； 3、光斑、灰斑等。这些难点都需要我们去探索，去经验交流，还有更加精密的仪器。
总结
最后我们回顾一下我们这节课所讲的内容：
超声波探伤的原理。探伤仪检测螺孔的波形显示。简单介绍焊缝探伤仪0°探头。了解探伤过程中的优、缺点。
压电晶片
二、探伤仪检测螺栓孔及伤损的波形显示

超声波分散设备原理图

1.超声波发生器：其效率高达90% ，且体积小，重量轻；（也称为超声波驱动电源）
2.超声援动系统，为了获得大功率，其共振频率选在15kHz 左右，超声发生器与共振系统组成了一个频率自动跟踪系统；（超声波换能器和超声波变幅杆组成的超声波振动子）
3.超声分散工具；（超声波工具头和振动子相连）
4.分散容器。

均化器的工作原理，当超声波发生器输出高频电压力日子超声援动子，经振动子变锢抒机械振帽放大后在分散工具作用下，在容器内迸行强烈的分微处理。