超声波原理及结构
超声波成像的原理
超声波成像的原理
超声波成像是利用超声波在不同介质中传播时会发生反射、散射和折射等现象，通过对反射信号的处理和成像技术，获得生物组织的内部形态和组织结构的一种医学成像技术。
其工作原理主要包括以下几个方面：
1.超声波的产生和发射：超声波通过连接到特定设备上的超声探头产生。
探头由许多压电晶体组成，当施加高频电流时，晶体会震荡产生超声波。
2.超声波的传输：超声波在人体组织中传输时，会遇到不同介质界面反射、散射、折射等反应。
这些反应会改变超声波的传播方向、速度和幅度等特性，从而产生不同的回波信号。
3.回波信号的检测和处理：探头可以测量回波信号的时间、强度和频率等信息，并将这些信息传输到计算机处理。
计算机根据反射时间和反射强度等参数，对对应的组织进行成像处理，以便医生能够观察。
4.成像技术：超声波成像可以通过多种成像技术来展示不同组织的内部形态和结构。
其中最常用的技术是B模式成像，它将回波信号显示为灰度图像以显示组织的内部结构。
其他技术包括彩色多普勒成像、3D超声成像和血管注射超声成像。
超声波流量计的原理和构造
超声波流量计的原理和构造原理：超声波是指频率超过20kHz的声波。
在超声波流量计中，通常使用的是频率为1MHz~10MHz的超声波。
超声波在流体中传播时，会受到介质的密度和流速等因素的影响，这些因素会引起超声波在介质中传播速度的变化。
构造：1.发射器（传感器）：负责发射超声波信号。
发射器一般是由一个或多个压电陶瓷片组成，当施加电压时，会产生机械振动，从而产生超声波信号。
2.接收器（传感器）：负责接收经过流体传播回来的超声波信号。
接收器和发射器一样，通常也是由压电陶瓷片组成。
当接收到超声波信号时，压电陶瓷片会产生电压信号。
3.转化电路：负责将接收到的压电陶瓷片产生的电压信号转换成数字信号，并传输给处理器进行处理。
4.信号处理器：负责对接收到的数字信号进行处理，包括滤波、放大、波形分析等。
同时，信号处理器还可以计算流体流速、流量等参数，并将结果显示在显示器上。
5.显示器：用于显示流体的流速、流量等参数。
一般采用LCD或LED显示器。
根据不同的应用需求，超声波流量计的结构和形状可能会有所不同。
一般有直入式、插入式和便携式等不同类型。
直入式超声波流量计适用于直管道，插入式超声波流量计适用于需要测量流体的管道，便携式超声波流量计则可以携带方便进行不同位置的流量测量。
总之，超声波流量计通过发射和接收超声波信号来测量流体的流速和流量。
它的原理是基于超声波在介质中传播速度的变化特性，通过计算不同路径下超声波的传播时间和传播距离的关系，进而得出流体的流速和流量。
同时，超声波流量计的构造通常包括发射器、接收器、转化电路、信号处理器和显示器等组成部分。
超声波技术原理
超声波技术原理
超声波技术是一种利用超声波在物体中传播和反射的原理来获取物体结构和性质信息的技术。
超声波是一种频率高于20kHz （人耳听觉上限）的机械波，通过在材料中传播，通过与材料的界面反射或散射，可以获取材料内部的结构和性质信息。
超声波技术的原理主要基于两个原理：声学波传播和声学波的反射。
一、声学波传播原理：
超声波在材料中的传播速度基本是恒定的，当超声波通过材料时，它会传播到材料内部并与材料中的各种不同结构相互作用。
不同结构的材料会对超声波的传播产生不同的效应，包括声速、吸收和散射。
根据材料中超声波的传播速度的改变，可以通过测量超声波信号的传播时间来确定材料的厚度或深度。
二、声学波的反射原理：
当超声波从一个介质传播到另一个介质时，部分能量会被反射回来。
这种反射现象可以用来检测材料的界面、缺陷和其他结构信息。
通过测量超声波信号的反射时间和强度，可以判断材料的界面或内部的结构和缺陷。
基于以上原理，超声波技术可以用于各种应用，如医学超声成像、材料无损检测、建筑结构监测等。
在医学领域，超声波可以通过人体组织传播，对人体内脏器官进行成像；在工业领域，可以通过测量材料的超声波反射和传播时间来检测材料的缺陷
和性质。
通过合理应用超声波技术，可以非侵入性地获取到材料内部的结构和性质信息，实现无损检测和成像。
超声波相关资料
超声波的结构及工作原理超声波相关资料一：超声波的结构主要由以下几个方面组成1：程序控制。
2：保护电路。
3：超声波发生器。
4：超声波换能器。
5：超声波调幅器。
6：气动系统。
7：振头。
8：机架。
9：模具。
二：超声波各系统的作用1：超声波发生器的作用：将超声波所输入的220V50HZ的电源利用电子线路转化成高频的高压电波。
2：超声波换能器的作用：就是将发生器产生的高压电波转换成机械运动，经过传递、放大，到达加工表面。
3：气动系统的作用：是在加工过程中完成加压、保压等压力的工作需要。
三：超声波的工作原理打开电源开关，利用超声波发生器把所输入的220V50HZ的市电电源转换成15千赫滋的高压电波；然后利用超声波换能器把高压电波转换成同等频率的机械运动；通过调试超声波调幅器装置把机械运动传递到振头；振头把能量传送到模具通过振动磨擦热使胶芯的表面的塑胶溶化从而结合。
四：超声波的注意事项1：超声波电源要安全接地。
2：超声波的工作气压保持在3—6公斤。
3：超声波的各项控制开关要定期检查，如有损坏要及时更换或维修。
超声波振子超声波振子又称超声波振动子，行业内将换能器与变幅杆连接后的整体叫做振动子。
超声波振子由压电陶瓷的压电效应实现电能与机械能（声波振动）的相互转换，并通过声阻抗匹配的前后辐射盖块进行放大的器件。
超声波振子由超声波换能器和超声波变幅杆组成。
超声波换能器是一种能把高频电能转化为机械能的装置，超声波变幅杆是一个无源器件，本身不产生振动，只是将超声波换能器输入的振动改变振幅后再传递出去，完成了阻抗变换。
声波变幅杆是一个无源器件，本身不产生振动，只是将超声波换能器输入的振动改变振幅后再传递出去，完成了阻抗变换。
超声波换能器在合适的电场激励下能产生有规律的振动，其振幅一般在10μm左右，这样的振幅要直接完成焊接和加工工序是不够的。
因此换能器链接合理设计的超声波变幅杆，超声波的振幅可以在很大的范围内变化，只要材料强度足够，振幅可以超过100μm。
超声诊断仪基本原理及其结构
超声诊断仪基本原理及其结构超声诊断仪是一种利用超声波通过人体组织的原理来进行诊断的医疗设备。
它能够实时获取人体各个部位的图像，从而帮助医生诊断病情。
超声诊断仪的基本原理是利用超声波在不同组织中传播的速度差异来成像，其结构主要由传感器、信号处理器和显示器等部分组成。
超声诊断仪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来成像。
超声波是一种频率高于人耳可听频率的声波，它的频率通常在1-20MHz之间。
超声波在人体组织中传播的速度与组织的密度有关，不同组织的声阻抗差异会导致超声波的反射、折射和散射等现象，从而形成各个组织的超声图像。
超声诊断仪的主要结构包括传感器、信号处理器和显示器等部分。
传感器是超声波发射和接收的装置，它通常由多个谐振器组成。
当传感器通过声窗与人体接触时，谐振器会发射超声波，然后接收反射回来的超声波。
传感器将接收到的超声波信号转化为电信号后，传送给信号处理器。
信号处理器是超声诊断仪的核心部分，它对传感器接收到的超声波信号进行放大、滤波和数字化处理，然后将处理后的信号发送给显示器。
信号处理器能够根据信号的幅度、频率和相位等信息，计算出超声波在不同组织中传播的速度和方向等参数，从而生成超声图像。
显示器是超声诊断仪的输出设备，它能够实时显示出超声波在不同组织中传播的图像。
显示器通常是高分辨率的液晶显示屏，能够清晰显示出人体各个部位的超声图像。
医生可以通过观察超声图像来判断病情，并进行相应的诊断和治疗。
除了传感器、信号处理器和显示器，超声诊断仪还包括其他一些辅助设备，如超声波发生器、图像存储器和报告输出器等。
超声波发生器负责产生超声波，并将其送入传感器。
图像存储器用于存储超声图像，以便医生随时查看和比对。
报告输出器能够将超声图像和相关报告打印出来，方便医生记录和交流。
总结起来，超声诊断仪是一种利用超声波在人体组织中传播和反射的原理来成像的医疗设备。
其基本原理是利用超声波在不同组织中传播的速度差异来成像，其结构主要包括传感器、信号处理器和显示器等组成部分。
描述超声设备结构原理与分类
描述超声设备结构原理与分类
超声设备是一种利用超声波进行成像或治疗的医疗设备。
它由控制系统和图像显示系统组成。
超声设备的工作原理是通过产生高频声波，这些声波经过人体组织后被接收器接收。
将接收到的信号转换为电信号，并通过控制系统进行处理和分析。
最后，处理后的信号通过图像显示系统显示出来，供医生进行观察和诊断。
根据其应用领域和功能，超声设备可以分为以下几类：
1. 超声诊断设备：用于医学影像学，用于诊断和评估人体内部的器官和组织结构。
它包括超声探头、显像器和控制系统等部分。
2. 超声治疗设备：用于治疗肌肉骨骼系统的损伤和疾病，如超声物理治疗仪。
它通过超声波的热效应或机械效应来促进组织修复和康复。
3. 超声手术设备：用于进行微创手术或介入治疗，如超声刀。
它通过聚焦的超声波能量来切割或凝固组织，达到手术治疗的目的。
4. 超声清洗设备：用于工业领域，通过超声波的机械效应来清洗物体表面或孔隙中的污垢和杂质。
总之，超声设备通过利用超声波的特性，在医疗、工业和科学研究等领域起着重要作用。
不同类型的超声设备具有不同的结构和功能，可以根据需求选择合适的设备。
超声波探头结构和工作原理
超声波探头结构和工作原理超声波探头是一种用于无损检测和测量的设备，广泛应用于医学影像、工业检测、地质勘探、材料分析等领域。
它的工作原理是利用超声波在材料中的传播和反射特性，通过传感器和电子设备将接收到的反射信号转化为图像或数据。
本文将介绍超声波探头的结构和工作原理。
超声波探头主要由超声换能器、耦合层、阵元、连接线缆等部分组成。
超声换能器是探头的核心部件，它负责将电能转化为机械振动，并将机械振动转化为电能。
超声波的发射和接收都依赖于超声换能器的性能。
耦合层位于超声换能器和待检测物体之间，用于传递超声波和减少能量损失。
阵元是一种由聚焦透镜和接收器构成的组合单元，用于发射和接收超声波信号。
连接线缆用于传输控制信号和接收到的超声波信号。
超声波探头的工作原理是利用超声波在介质中的传播和反射规律进行探测和成像。
当超声波探头通过超声换能器发射超声波信号时，超声波会在介质中传播并与边界面发生反射。
这些反射信号将被探头接收器接收，并通过连接线缆传输到后端电子设备进行信号处理和成像。
根据反射信号的强度、时间和位置，可以获取待测物体内部的结构信息和缺陷情况。
超声波探头的成像原理通常有脉冲回声成像和实时成像两种。
脉冲回声成像是利用单个脉冲发射超声波，通过不断接收反射信号，将每次脉冲对应的反射信号叠加得到一幅静态图像。
实时成像是通过连续发射和接收超声波信号，实现对待测物体的实时观测。
这种成像方式适用于需要实时监测的场景，如医学影像和工业检测。
在医学领域，超声波探头被广泛应用于超声心动图、超声声像图等检查中，以实现对心脏、肝脏、子宫等器官的非侵入性检测。
在工业领域，超声波探头被用于检测焊接质量、管道堵塞、混凝土缺陷等问题，帮助提高生产效率和产品质量。
在材料科学和地质勘探领域，超声波探头则被用于材料缺陷检测和地下结构勘探。
超声波探头的结构和工作原理是基于超声波的传播和反射规律，通过超声换能器、耦合层、阵元等部件实现对待测物体的检测和成像。
超声波的原理
[编辑本段]引言由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。
利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，因此在移动机器人研制上也得到了广泛的应用。
为了使移动机器人能自动避障行走，就必须装备测距系统，以使其及时获取距障碍物的距离信息（距离和方向）。
本文所介绍的三方向（前、左、右）超声波测距系统，就是为机器人了解其前方、左侧和右侧的环境而提供一个运动距离信息。
[编辑本段]原理二、超声波测距原理1、超声波发生器为了研究和利用超声波，人们已经设计和制成了许多超声波发生器。
总体上讲，超声波发生器可以分为两大类：一类是用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波。
电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。
它们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同，因而用途也各不相同。
目前较为常用的是压电式超声波发生器。
2、压电式超声波发生器原理压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。
超声波发生器内部结构如图1所示，它有两个压电晶片和一个共振板。
当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动，便产生超声波。
反之，如果两电极间未外加电压，当共振板接收到超声波时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信号，这时它就成为超声波接收器了。
3、超声波测距原理超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。
超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离(s)，即：s=340t/2 。
这就是所谓的时间差测距法。
超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知，测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间，根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。
《超声波》课件
折射
当超声波从一种介质传播到另 一种介质时，会发生折射现象 ，改变传播方向。
反射和散射
当超声波遇到不同介质或障碍 物时，会发生反射和散射现象 ，导致声能分散或反射回原介
质。
PART 03
超声波的检测技术
超声波检测原理
超声波检测基于声波在物体中的传播特 性，通过接收和测量反射或透射的声波
信号，推断出物体的状态和性质。
检查和诊断。
清洗和加工
利用超声波的振动和空 化作用，对物体表面进 行清洗、刻蚀、破碎等
加工处理。
声学测量
利用超声波的传播特性 ，进行流速、流量、液
位等参数的测量。
PART 02
超声波的产生与传播
超声波的产生
超声波是由物体的振动产生的，当物体以超过20000赫兹的频率振动时，产生的声 波即为超声波。
穿透能力和衰减
随着频率的增加，超声波 的穿透能力和衰减程度逐 渐增大。
传播速度
在固体、液体和气体中， 超声波的传播速度与介质 的性质有关。
超声波的应用领域
无损检测
利用超声波的反射、透 射和散射等特性，对材 料进行缺陷检测、厚度
测量等。
医学诊断
通过高频超声成像技术 ，对人体内部结构进行 无创、无痛、无辐射的
超声波的应用实例
列举了超声波在医学、工业 、军事等领域的应用实例， 并对其原理和效果进行了说 明。
超声波的局限性
指出了超声波在实际应用中 存在的局限性，如穿透深度 、分辨率和安全性等问题， 并提出了相应的解决措施。
展望
超声波技术的发展趋势
展望了未来超声波技术的发展方向，如高分辨率、高穿透深度和高安 全性等方面的技术革新。
超声波的频率范围
超声波产生原理
超声波产生原理超声波是一种高频声波，其频率通常超过人类能够听到的范围，即超过20kHz。
超声波在医疗、工业、军事等领域有着广泛的应用，而超声波的产生原理是基础中的基础，下面我们来详细了解一下超声波的产生原理。
超声波的产生主要依靠压电效应。
压电效应是指某些晶体在受到外力作用时会产生电荷分布的不均匀，从而在晶体的两个表面上产生电势差。
这种晶体叫做压电晶体，它的分子结构不是中心对称的，因此在受到外力变形时会产生电荷的不平衡。
压电晶体在受到交变电压作用时，会产生机械振动，而这种振动就是超声波。
压电晶体被加在一个特定的金属片上，当外加交变电压时，压电晶体就会产生机械振动，而金属片会将这种振动传递出去，形成超声波。
这种金属片的设计和制造对超声波的产生起着至关重要的作用，它需要能够有效地将压电晶体产生的振动传递出去，并且要保证超声波的频率和波形的稳定性。
在实际应用中，超声波的产生还需要配合一定的电子设备。
通常情况下，压电晶体需要接入到一个特定的电路中，以便产生所需的交变电压。
这个电路需要能够提供稳定的频率和幅度的交变电压，以确保超声波的稳定性和可靠性。
同时，为了在不同的应用场景下能够调节超声波的频率和幅度，这个电路通常还需要具备一定的调节功能。
总的来说，超声波的产生原理主要是基于压电效应，通过压电晶体和金属片的配合，加上相应的电子设备，才能够产生稳定可靠的超声波。
超声波的产生原理虽然看似简单，但其中涉及到的物理原理和工程技术却是十分复杂的，需要在材料、电子、机械等多个领域的知识和技术的支持下才能够实现。
超声波的产生原理的深入理解不仅有助于对超声波技术的应用和发展有更深入的认识，也有助于在超声波相关领域的研究和开发工作中有更好的指导和支持。
超声波测流量的工作原理
超声波测流量的工作原理一、引言超声波测流量是一种常用的非接触式流量计量技术，广泛应用于工业生产和科学研究领域。
本文将详细介绍超声波测流量的工作原理。
二、超声波测流量的基本原理超声波测流量是利用超声波在介质中传播的特性来实现对流体流速的测量。
当超声波从一个介质传到另一个介质时，会发生反射和折射现象。
如果两个介质之间存在一个界面，当超声波入射到该界面时，部分能量会被反射回来，而另一部分能量则会穿过该界面继续传播。
如果两个介质之间存在多个界面，则每个界面都会发生反射和折射现象。
三、超声波测流量的传感器结构超声波测流量的传感器主要由发射器、接收器和信号处理器组成。
其中，发射器主要用于产生高频率的超声波信号，接收器则用于接收反射回来的信号，并将其转化为电信号进行处理。
信号处理器则用于对接收到的信号进行分析和计算，并输出相应的流量数据。
四、超声波测流量的工作原理超声波测流量的工作原理基于多普勒效应。
当超声波在流体中传播时，会受到流体中颗粒的影响，从而导致其频率发生变化。
如果流体中存在着运动的颗粒或气泡，则它们会对超声波产生多普勒频移，从而使接收到的信号频率发生变化。
根据多普勒效应的原理，可以通过测量接收到的信号频率变化来计算出流体的速度。
在实际应用中，通常采用“斜向双向传播”或“直线双向传播”两种方式进行测量。
其中，“斜向双向传播”方式是将发射器和接收器分别安装在管道两侧，并以一定倾角斜向地发送和接收超声波信号；而“直线双向传播”方式则是将发射器和接收器分别安装在管道两侧并沿着同一条直线方向发送和接收超声波信号。
通过对接收到的信号进行处理和分析，可以得出准确的流量数据。
五、总结本文详细介绍了超声波测流量的工作原理及其传感器结构。
超声波测流量作为一种非接触式流量计量技术，具有精度高、可靠性强等优点，在工业生产和科学研究领域得到了广泛应用。
超声波的原理
[编辑本段]引言由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。
利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，因此在移动机器人研制上也得到了广泛的应用。
为了使移动机器人能自动避障行走，就必须装备测距系统，以使其及时获取距障碍物的距离信息（距离和方向）。
本文所介绍的三方向（前、左、右）超声波测距系统，就是为机器人了解其前方、左侧和右侧的环境而提供一个运动距离信息。
[编辑本段]原理二、超声波测距原理1、超声波发生器为了研究和利用超声波，人们已经设计和制成了许多超声波发生器。
总体上讲，超声波发生器可以分为两大类：一类是用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波。
电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。
它们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同，因而用途也各不相同。
目前较为常用的是压电式超声波发生器。
2、压电式超声波发生器原理压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。
超声波发生器内部结构如图1所示，它有两个压电晶片和一个共振板。
当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动，便产生超声波。
反之，如果两电极间未外加电压，当共振板接收到超声波时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信号，这时它就成为超声波接收器了。
3、超声波测距原理超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。
超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离(s)，即：s=340t/2 。
这就是所谓的时间差测距法。
超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知，测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间，根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。
超声波发射电路结构与原理PPT演示课件
1.1 超声波发射电路结构 1.2 振荡电路原理 1.3 驱动电路原理
1
1.1 超声波发射电路结构
振荡电路
驱动电路
超声波发射头
振荡电路：产生超声波传感器工作需要的40KHz频率信号。 驱动电路：增大驱动电流，有效驱动超声波振子发送超声波。 超声波发射头：发出40KHz超声波
THANK YOU
8
调节VR1使IC2输出信号频率为40KHz
1.3 驱动电路原理
两个反相器并联，输出电流加倍
1.3 驱动电路原理
C D4 04 9 U5 C
C D4 04 9 U5 B ULT1
4 0KH_ S END
B
输入信号
VH 超声头上的信号 输入信号
C
A
B
VH -VH
超声头上的信号
C
反相电压双端驱动，增大驱动电压
1.1 超声波发射电路结构
振荡电路部分
驱动电路部分
Control
1.2 振荡电路原理
振荡电路部分
9V
IC1输出信号的周期为T1 TH=0.7（R1+R2）C1
=71ms TL=0.7* R2*C1
=1ms T1= 0.7（R1+2R2）C1
=72ms
1.2 振荡电路原理
振荡电路部分
9V
IC2输出信号的周期为T2 T2= 0.7（R3+2VR1）C3
超声波清洗机的结构与工作原理
超声波清洗机的结构与工作原理超声波清洗机(ultrasonic cleaner)是利用超声波振动原理，对各类几何形状复杂的精密设备进行清洗，以除去其上粘附的油脂、放射性物质、血迹及细茵等污垢物。
(一)结构超声波清洗机主要由超声波发生器、清洗槽和箱体三大部份构成。
1．超声波发生器由电源变压器及整流系统、振荡器、推动级、功率放大器及输出变压器等组成。
2．清洗槽由不锈钢槽、复合换能器和匹配电感组成。
换能器枯合于不锈钢槽底部，不锈钢槽与箱架之间垫有减振装置。
3．箱体面板上装有电流表、电源开关、输出插座、频率相功串调节旋钮；其后面装有电源进线插座及保险管。
（二）工作原理超声波清洗机是利用超声波的高能量，使物质分子产生显著的声压作用，超声波振动使液体分子排列紧密时，液体分子受到压力：超声波振动使液体分子稀疏时，液体分子受到向外散开的拉力。
液体分子较能承受压力，但受到拉力作用时，其排列易发生断裂，这种断裂常发生在液体中存在杂质或气泡处。
液体分子断裂后，其内出现许多泡状的小空腔，这些空腔在极短的时间内闭合，同时产生巨大的瞬时压力．一般可达数干MPa。
巨大瞬时压力，可使浮悬在液体中的固体表面受到急剧的破坏作用，这种超声波对液体、固体的声压作用称为“孔蚀现象”。
根据此原理，该机振荡器由电子管组成锅台式电感电容振荡回路，振荡频率由电容和电感决定。
电位器用来控制反馈信号，振荡号再经锅台电容输至推动级，经电子管甲类功率放大器放大后，再经未级功宰放大，然后传至换能器，将压电电能转为机械能，从而产生超声波振动。
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超声波清洗机原理结构
超声波清洗机原理结构
超声波清洗机是一种利用超声波的震荡作用来清洗物体的设备。
它的工作原理是利用超声波的高频震荡产生的微小泡沫，通过在清洗液中的扩散和破裂来达到清洁作用。
超声波清洗机的结构主要包括清洗槽、超声波发生器、超声波振子和电气控制系统。
清洗槽通常是由耐腐蚀材料制成的容器，可容纳要清洗的物体和清洗液。
超声波发生器是控制超声波的产生和工作频率的装置，通过电气能量转换为机械能量，驱动超声波振子。
超声波振子则将电能转化为超声波的震荡能量。
电气控制系统用于控制超声波发生器的工作状态和清洗过程的参数。
在清洗过程中，超声波发生器会产生高频电能，传输到超声波振子上。
超声波振子会根据电能的输入，产生相应频率和振幅的机械振动。
这种机械振动会通过槽中的清洗液传播，并在液体中产生一系列的压缩和稀释波动。
这些波动会形成小气泡，当气泡继续受到超声波的震动作用时，会逐渐增大。
当气泡增大到一定程度时，会突然破裂，产生水流动能量和喷射液流，从而达到清洗物体表面的目的。
超声波清洗机的工作原理主要是利用超声波振动在清洗液中产生气泡并破裂的作用，从而清洗物体表面的污垢。
它具有清洗效果好、清洗速度快、操作简便等优点，广泛应用于工业生产、医疗卫生、实验室和家庭清洁等领域。
超声波成像技术的原理和应用
超声波成像技术的原理和应用超声波成像技术是一种利用声波传播的原理，通过电子仪器将声波信号转化成图像信号，从而实现对人体内部器官及组织结构的观察和分析的一种医学成像技术。
它已经成为了医学诊断中非常重要的技术手段之一。
本文将探讨超声波成像技术的原理和应用。
一、超声波成像技术原理超声波成像技术利用的是超声波在人体内部的传播。
超声波是一种机械波，其频率高于20 kHz，一般在1 MHz至15 MHz之间。
它在人体内部的传播速度快，且与组织的密度和弹性有关。
超声波产生的过程经过如下步骤：1、超声波发射：超声波的发射器会将电能转化为声能，产生高频波。
2、穿透人体：从超声波发射器发出的超声波会经过皮肤、脂肪、肌肉等层，进入体内。
3、与组织相互作用：超声波会与不同的人体组织产生相互作用。
不同的组织对超声波会有不同的反射、散射、吸收和折射的现象。
4、回声接收：超声波在穿过人体组织时，会与组织中的各种组分反射回来。
这些反射波呈现为一系列回声信号，由探头上的接受芯片接收。
5、数据处理：通过图像处理的算法，将接收到的信号转化为数字信号，并显示为一幅图像。
这一过程称为成像。
二、超声波成像技术的应用超声波成像技术是一种非常常用的临床医学成像技术。
接下来将会分别讨论其应用于妇科、心脏、肝脏等方面。
1、妇科超声波成像技术在妇科医学中应用非常广泛。
它可以检查女性生殖系统的各个器官，包括卵巢、子宫和输卵管等，对于妇科疾病的早期诊断和治疗非常有帮助。
例如，在妊娠早期可以通过超声检查来确定胎儿的位置、大小以及胎心率等信息，对于早期没有症状的流产、胎盘早剥等疾病也可以及时发现。
2、心脏超声波成像技术也可以应用于心脏病的检查和治疗。
心脏超声是一种无创性检测方法，可以检查心脏大小、结构、功能、活动和血流情况。
在医生对心脏病进行诊断和治疗时，心脏超声可以成为一种非常重要、无损的检查手段。
例如，在现代的手术操作室中，超声波成像技术可以在手术进行中实时地观察心脏内部的情况，以保证手术过程的顺利和安全。
超声波成像原理及检查前准备
超声波成像原理及检查前准备超声波成像的原理是利用超声波在不同介质中传播的特性来观察人体内部结构。
超声波是一种机械波，其频率高于人耳能够听见的范围，通常在1MHz至10MHz之间。
在人体内部，超声波能够通过软组织，但遇到空气或骨骼时会发生反射。
因此，通过记录超声波的反射信号，可以得到人体内部结构的影像。
在超声波成像检查前，需要进行一些准备工作。
首先，患者需要了解超声波成像检查的目的和流程，以及可能的不适和风险。
其次，患者需要提前告知医生自己的过敏史、手术史、病史等相关信息。
在检查前，医生会询问患者的症状和病史，并进行体格检查。
在体格检查中，医生会确定检查部位，并检查患者的血压、心率和呼吸情况。
在检查前，患者需要进行一些准备工作。
首先，患者需要脱掉检查部位的衣物，穿上医院提供的医用服装。
在一些特殊检查中，比如子宫超声检查，患者可能需要空腹或者在特定时段进行检查。
其次，患者可能需要饮食限制，比如需要戒烟、戒酒或者戒咖啡。
除此之外，患者还需要遵守医生的建议，比如避免运动或者进食特定食物。
在超声波成像检查中，患者需要服从医生的安排，配合医院工作人员的操作。
患者需要躺在检查床上，使得检查部位暴露出来。
在检查过程中，医生会在患者的皮肤表面涂抹凝胶，以利于超声波的传播和接收。
接着，医生会用探头在患者的皮肤表面来回移动，以观察患者的内部结构。
在检查过程中，医生可能需要患者改变体位或者做出特定动作，以获取不同角度的影像。
在检查中，患者需要配合医生的操作，向医生提供必要的协助。
比如，在做胸部超声检查时，患者需要深呼吸、迅速呼气，以便医生观察各种组织结构的变化。
在做腹部超声检查时，患者需要保持呼吸平稳和放松，以便医生得到准确的影像。
在做盆腔超声检查时，患者需要配合医生的操作，以保证检查的准确性和安全性。
在检查过程中，医生会根据患者的症状和病史，选择不同的超声波成像技术。
比如，在做常规超声检查时，医生会选择B超成像技术，以获取患者内部结构的二维影像。
超声波斜探头结构及工作原理
超声波探头根据不同的用途分为许多种类，有纵波直探头、纵波斜探头、横波斜探头、表面波探头、爬坡探头等等。
其中纵波直探头和横波斜探头在工作检测中最为常见。
直探头与横波斜探头在结构与工作原理等方面有诸多相似之处，本文介绍横波斜探头的结构、探头工作原理以及影响探头性能的主要因素。
1、探头结构超声波斜探头由吸声材料、外壳、阻尼块、斜楔块和产生超声波的压电晶片等原件组成。
如图1为超声波斜探头结构示意图。
图1.超声波斜探头结构示意图吸声材料作用是吸收晶片背面、斜块四周发散的超声波噪声；探头外壳有金属外壳和塑料外壳，外壳起到支撑固定、保护以及电磁屏蔽等作用。
探头阻尼对压电晶片的振动起阻尼作用，一是可使晶片起振后尽快停下来，减少晶片余震，减小超声波脉冲宽度，提高超声检测分辨力；二是吸收晶片向背面发射的超声波，减少始脉冲杂波；三是同样起到支撑晶片的作用。
斜楔块一般采用机玻璃制成，其作用是改变晶片产生的声束角度。
压电晶片是整个探头的“心脏”，是探头产生超声波的最关键的元件，一般压电晶片采用石英、压电陶瓷等具有压电效应的材料制作而成。
2、工作原理超声波仪器电路产生的电脉冲作到具有压电效应的晶片，使压电晶片产生逆压电效，晶片发生轴线方向和垂直轴线的径向振动，如图2所示。
晶片径向振动产生杂波被吸声材料吸收，而轴向振动产生的超声波声束才是有用的声束。
晶片振动方向即为超声波质点振动方向，质点振动方向与超声波声束传输方向相同，则可推断出晶片轴向振动产生的有用声束为纵波声束，斜楔块的超声波声速为有机玻璃的纵波声速。
当晶片接收到一个电脉冲完成一次逆压电效应，将被固定在晶片上的阻尼块阻止余震，减少超声波余波，从而较小超声波脉冲宽度。
图2.压电晶片轴向和径向振动示意图晶片产生的纵波声束通过具有一定角度的斜楔块和耦合剂层进入工件，声束在耦合剂与工件接触界面发生波形转换。
当纵波声束以小于第一临界角的角度进入工件，工件的声束为纵波和横波，且纵波声束的角度大于横波。
4.1 超声波的定义和产生
压电晶片
超声波探头结构构造 探头种类及命名规则
频率小于20Hz（赫兹）的声波叫做次声波。其频率不在人耳可闻范围内 ， 只不过其频率不在人耳可闻范围内，人类无法感知，但是在动物界中大象 用脚就能发送和接收次声波（左图）。
频率高20KHz（千赫兹）的声波即为超声波，超声波的频率超过了人 耳可闻的上限，所以人听不到超声波，但是动物界中蝙蝠和海豚却可 以发送和接收超声波（右图）。
机械品质因子θm 值对分辨力 有较大的影响。机械品质因 数越大，能量的损耗越小， 晶片持续振动时间长，脉冲 宽度大，分辨 力 低。一般选 择θm 值小的，以便获得较高 的分辨率和较小的盲区。
压电片的厚度T与固有频率f的 乘积是一个常数，这个常数叫 做频率常数Nt。因此，同样的 材料，制作高频探头时，晶片 厚度较小；制作低频探头时， 晶片厚度较大。
具有较高的灵敏度，已基本 取代了钛酸钡材料，通用探 伤仪配备的探头一般用此材 料制成，不过其易于产生不 需要的振动，故需高效的阻 尼块，不宜制作高频探头。
是一种新型的多晶材料 ，机械强度好，性能稳 定，适用于制作高频探 头，钢轨探伤小车中探 头一般用此材料制成， 不过制作工艺难以控制 ，成本高。
也是一种新型陶瓷材料 ，适用于制作高温、高 频、高分辨力探头。
是人工培养的单晶，适用于 制作高频、高压、高温的探 头。
具有压电效应的晶体材料分为单晶材料和多晶材料（陶瓷材料）。以上单晶材料除石英外， 其他材料制造工艺复杂、成本较高。
超声波定义
压电效应
压电晶体材料（多晶材料）
压电晶片
超声波探头结构构造 探头种类及命名规则
是最早用于制作探头 的压电陶瓷，发射超 声性能较好，接受超 声性能一般，但是声 阻抗大，不易于阻尼 吸收，分辨力差，满 足大，所以应用日趋 减少。
超声波发生器原理图
超声波发生器原理图超声波发生器是一种能够产生高频声波的设备，它在医疗、工业、科研等领域都有着广泛的应用。
超声波发生器的原理图是其工作原理的直观展示，通过原理图我们可以清晰地了解超声波发生器的结构和工作原理。
超声波发生器主要由振荡器、功率放大器和换能器三部分组成。
振荡器是超声波发生器的核心部件，它能够产生高频信号，一般采用压电晶体或者电磁振荡器。
振荡器产生的高频信号经过功率放大器放大后，驱动换能器产生超声波。
在超声波发生器的原理图中，振荡器通常用一个方形图标表示，上面有一个波形图标，表示其产生高频信号的功能。
振荡器的输出通过一个箭头指向功率放大器，功率放大器一般用一个三角形图标表示，表示其放大信号的功能。
功率放大器的输出再通过一个箭头指向换能器，换能器一般用一个圆形图标表示，表示其产生超声波的功能。
超声波发生器的原理图不仅可以直观展示超声波发生器的结构，还可以帮助我们理解超声波发生器的工作原理。
通过原理图，我们可以清晰地看到振荡器、功率放大器和换能器之间的连接关系，以及信号的传输路径。
这有助于我们更加深入地理解超声波发生器的工作过程。
在实际的超声波发生器中，振荡器、功率放大器和换能器之间的连接关系会更加复杂，原理图只是对其进行了简化和抽象。
但是通过原理图，我们可以对超声波发生器的整体结构和工作原理有一个直观的认识，这对于我们进行超声波发生器的设计、维护和故障排除都有着重要的意义。
总的来说，超声波发生器的原理图是对超声波发生器结构和工作原理的直观展示，通过原理图我们可以清晰地了解超声波发生器的组成部分和信号传输路径。
原理图的理解有助于我们更加深入地掌握超声波发生器的工作原理，对于工程师和研究人员来说具有重要的参考价值。
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超声波清洗原理:
由超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质---清洗溶剂中，超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射，使液体流动而产生数以万计的直径为
50-500μm的微小气泡，这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长，而在正压区迅速闭合，在这种被称之为“空化”效应的过程中，气泡闭合可形成几百度的高温和超过1000个气压的瞬间高压，连续不断地产生瞬间高压就象一连串小“爆炸”不断地冲击物件表面，使物件的表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到物件表面清洗净化的目的。
结构：标准超声波清洗设备由三部分组成：超声波发生器（又称超声波电源）、换能器及其它的辅助系统。
超声波发生器将工频电转变成28KHZ以上的高频电信号，通过电缆输送到换能器上。
一般超声波换能器是固定在清洗槽的底板上，清洗槽内装满了液体，当换能器被加上高频电压后，它的压电陶瓷元件在电场作用下便产生纵向振动。
超声波换能器（又称声头）是一种高效率的换能元件，能将电能转换成强有力的超声波振动，在产生超声波振动时，仿佛是一个小的活塞，振幅很小，约只有几微米。
但这个振动加速度很大（几十至几千个）；槽上具有许多个换能器，施加相同的频率及相位的电能时，就合成了一个巨大的活塞进行往复振动，这种振动的现象，就是平时我们所说的超声波。
以下是超声波的组成部分说明
(1)换能器：采用特种锆酸钛酸铅PZT压电陶瓷片组成的三明治式的振动头具有效率高、寿命长、不易发生故障的优点。
换能器采用特种耐高温、耐振动、高粘度的树脂胶辅以特殊的方法加以固定绝不脱落，且可耐受100℃150℃的高温
(2)超声波发生器（电源）：采用功率MOS管超声波发生器，电路先进，结构完整，辅以灵敏可靠的集成控制系统，保证了超声波清洗机在各种负载下稳定工作。
发生器体积小巧，外观新颖，操作十分简便，产品质量及技术水准可与国外同类产品相媲美，一经推出便受到了同行的重视，更得到了广大用户的欢迎。
各种超声波发生器可独立工作，亦可多组并联使用，以完成大规模清洗工程。
维修简单，若有一组发生故障时，不影响其它各组的工作，此点对于生产线来说，更为重要。
机箱内装有散热风扇施行强制冷风，确保长期工作的安全性。
(3)加热及温度控制系统：加热器采用铸铝加热片，可耐酸碱，寿命长。
加热的目的是将清洗剂加热以增加清洗机的洗涤效果，温度自动控制，可在适当范围内随意调整
(4) 清洗槽：清洗槽采用SU304不锈钢经氩弧焊焊制而成，槽体上设置有排渣检修口、保温隔声层等
5)槽液循环过滤系统：在该系统中设有过滤器，对槽液进行动态过滤，以维持槽液的清洁度。
当工件出槽，经过过滤的液体流经槽体上部的喷淋环节对工件进行一次冲洗，以便冲掉工件出槽，以避免其对下道槽液造成污染。
(6)输送系统：根据被清洗工件的形状、体积、批量等确定超声波清洗机的输送方式及控制方式。
典型的输送方式有——悬链、网带、双链、步进、电葫芦、自行葫芦、滚筒、转盘、龙门架、机械手、吊篮、推盘等等。
(7)喷淋漂洗系统：根据被清洗工件的表面状况，有的清洗机配备喷淋漂洗工序，将超声波清洗和喷淋清洗有机地结合起来。
(8烘干系统：根据被清洗工件的状况，有的清洗机配备烘干系统，烘干系统主要由加热器、风机、吹风喷嘴等组成，温度自动控制。