超声波技术及应用(精)
超声波技术在医学检测中的应用
超声波技术在医学检测中的应用随着科技的不断发展，医学技术也得到了很大的提高。
其中，超声波技术是一种现代化的医疗检测技术，能够实现无创、无痛、高效的检测标本，对人体造成的伤害也减小到了最小范围。
超声波技术在医学检测中的应用越来越广泛，为医生提供了更多的可能性。
一、超声波技术简介超声波技术是一种利用高频率机械振动，在介质中经过反射、折射、透过等现象来获得被探测物理物体内部结构和状态的技术。
超声波的波长较短(一般在0.1~10毫米之间)，频率高(一般超过20兆赫兹)。
在实现检测和成像方面，超声波技术的应用非常广泛，例如：医疗诊断、测量距离、回声测量及非破坏性材料检测等。
二、超声波技术在医学中的应用超声波技术在医学中应用非常广泛，比如被广泛应用于妇科、肾脏病、胃肠道疾病等各种疾病的诊断和治疗中。
1、妇科妇科疾病的治疗常常需要进行检测，超声波技术可以帮助医生将妇女的生殖器官进行检测，使得医生能够判断产妇妊娠是否正常及宫内膜病变的情况，有利于医生在治疗时进行针对性的医疗操作，尽快使患者康复。
2、肝脏病超声波技术可以对肝脏进行快速、准确的检测，可以检测出包括球囊虫病、肝胆结石、肝脓肿等多种肝脏疾病。
检测中所采用的是超声波的一种无创性成像技术，不会让患者产生繁琐疼痛等感觉，是一种较为理想的检测手段。
3、胃肠道疾病胃肠道疾病检测中，超声波技术常常被作为一种非常理想的检测手段，因为该手段检测速度快，检测结果准确，临床病人接受的较少，且耗时短，很好地为同时需要多种医学检测手段检测的患者们提供了解决能力。
三、超声波技术的活跃优势1、诊断病变超声波技术能够对人体内部病变的范围、位置、大小等进行清晰地展示，帮助医生及时做出诊断并采取相应的手术操作，从而达到治疗目的。
2、无创性成像超声波技术的成像比较快速，非侵入性的，适用性也非常广泛。
而且这种成像技术对于人体的损伤很小，在一定程度上可以减少检查的恢复期。
3、经济实惠超声波技术相对其它的医学检测手段，总花费要比其他技术更加经济实用，因此对于一些不发达的国家和地区，这种技术十分适合在这个环境下的应用。
超声波成像技术的原理与应用
超声波成像技术的原理与应用随着科技的发展，人们对于身体健康的重视程度越来越高。
而超声波成像技术就是一种能够通过声波来“看到”人体内部结构的方法。
它在医疗领域中被广泛应用，成为了临床上必不可少的工具之一。
那么，什么是超声波成像技术？它的原理又是什么？本文将对此进行探讨。
一、什么是超声波成像技术超声波成像技术是利用特定频率的声波，通过在人体内部进行反射、吸收和传播，来获取人体内部结构或器官的一种高分辨率的成像技术。
它利用超声波在体内的传播速度、反射能力等物理特性，对身体内部结构进行成像展示，从而可以对人体各种病理状态进行诊断。
该技术已经广泛应用于妇科、儿科、泌尿外科、普外科、心脏检查和体育运动医学等方面的诊断。
二、超声波成像技术的原理超声波成像技术是通过将超声器（也称探头）放在人体表面，通过各种角度及方向向身体内部扫描，产生一系列的连续图像，然后将这些图像传输到计算机上进行数据重组和图像处理，最终生成高质量的人体结构图像。
超声波成像技术的原理是利用超声波在不同组织结构中反射或吸收的程度不同，从而产生回音的差异，通过在人体内部心胸腔内部形成一定的干涉图案，最终形成高分辨率的图像。
此外，发射超声波探头内的压电晶体可以将电能转换为一定频率的声能，通过人体组织传播并返回，然后由同一探头从接收到反射的超声信号并将其转换成电能。
不同深度的回声通过相应的回声电压显示为不同的图像，从而呈现完整的人体结构。
三、超声波成像技术的应用超声波成像技术在医学领域中已经被广泛使用。
以下是一些常见的应用领域：1. 产科和妇科超声波成像技术在产前检查中非常常见，可以对胎儿进行检查，确保胎儿正常发育，诊断产前遗传病和胎儿畸形。
同时，在妇科领域中，超声波成像技术也是常见的检查方法。
它可以检测排卵情况，卵巢囊肿和子宫肿瘤等问题，可以及早发现和治疗妇科疾病。
2. 泌尿外科超声波成像技术可以检测泌尿系统的疾病，如肾脏结石、肿瘤、先天异常等，有助于诊断和治疗这些疾病。
超声波技术及其应用
超声技术是一门以物理、电子、机械及材料学为基础的通用技术之一。
超声技术是通过超声波产生、传播及接收的物理过程而完成的。
超声波具有聚束、定向及反射、透射等特性。
按超声振动幅射大小不同大致可分为：1、用超声波使物体或物性变化的功率应用称功率超声，例如：在液体中发生足够大的能量，产生空化作用，能用于清洗、乳化。
2、用超声波得到若干信息，获得通信应用，称检测超声，例如：用超声波在介质中的脉冲反射对物体进行厚度测试称超声测厚。
超声波清洗及应用：一超声波清洗原理超声波清洗属物理清洗，把清洗液放入槽内，在槽内作用超声波。
由于超声波与声波一样是一种疏密的振动波，在传播过程中，介质的压力作交替变化。
在负压区域，液体中产生撕裂的力，并形成真空的气泡。
当声压达到一定值时，气泡迅速增长，在正压区域气泡由于受到压力挤破灭、闭合。
此时，液体间相互碰撞产生强大的冲击波。
虽然位移、速度都非常小，但加速度却非常大，局部压力可达几千个大气压，这就是所谓的空化效应。
二影响清洗效果的几个因素1、与频率的关系：一般频率越低空化效果越明显，但噪音相对较高，适用于物体面相对平正的物体。
频率越高，空化效果越差，但噪音相对较低，适用于微孔盲孔效多的物体及电子晶体等。
2、与温度有关：一般30℃—50℃的介质温度清洗效果最好。
3、与声强有关：根据频率不同，声强一般选在1—2w/cm2左右。
4、与清洗液有关：一般来说，清洗液的粘度越低含气量越高，清洗效果越好。
5、与清洗液的深度及被清洗物的位置有关。
三超声波清洗在各种领域的应用由于超声波清洗本身具有其它物理清洗或化学清洗无可比拟的优越性，因此广泛应用于服务业、电子业、医药业、实验室、机械业、硬质合金业、化学工业等诸多领域，下面就个别行业作简单介绍。
1、在服务业中的应用。
日常生产中，眼镜、首饰都可以用超声波进行清洗，速度快，无损伤，大型的宾馆、饭店用它清洗餐具，不仅清洗效果好，还具有杀灭病毒的作用。
2、超声波在微粉业的应用众所周知，要取得不同大小的颗粒，是把破碎料放在球磨机内研磨后，经过不同规格筛子层层筛分而得的。
超声波无损检测原理及应用
超声波无损检测原理及应用超声波无损检测（Ultrasonic Testing，简称UT）是一种利用超声波传播特性来检测材料内部缺陷的无损检测技术。
其原理基于声波在材料中的传播和反射。
超声波无损检测具有高灵敏度、高分辨率、快速、非接触、定量等优点，广泛应用于工业领域。
超声波无损检测的原理是利用超声波在材料中传播时发生反射、折射、散射等现象来检测材料内部的缺陷。
超声波在材料中的传播速度和传播路径受到材料的物理性质和几何形状的影响，当超声波遇到材料中的缺陷时，会发生多次反射和散射，从而产生回波信号。
通过接收这些回波信号可以确定材料中缺陷的位置、大小、形态等信息。
1.金属材料检测：超声波无损检测在金属材料中的应用非常广泛，可以检测金属材料中的裂纹、疲劳损伤、气孔、夹杂物等缺陷。
这对于确保金属材料的质量和结构完整性非常重要，尤其是在航空航天、桥梁、汽车、石油化工等领域。
2.建筑材料检测：超声波无损检测可以用于检测混凝土、石材、玻璃等建筑材料中的缺陷，如空洞、裂缝、腐蚀等。
这有助于评估建筑材料的结构强度和使用寿命，以及修复和维护工作的安全性和可行性。
3.聚合物材料检测：超声波无损检测也可以用于检测聚合物材料中的质量和缺陷，比如塑料、橡胶、复合材料等。
这对于保障聚合物制品的质量和性能至关重要，如航空航天器件、电子产品、汽车零部件等。
4.医学诊断：超声波无损检测在医学领域的应用非常广泛，用于检测人体内部的器官和组织，如心脏、肝脏、肾脏等。
超声波无损检测在医学诊断中无辐射、无创伤，对于早期疾病的诊断和评估、手术引导等起着重要作用。
总之，超声波无损检测原理简单而有效，应用范围广泛，对于确保材料和产品的质量和安全至关重要。
它在不同领域的应用有助于提高造价效益，减少事故风险，并推动相关行业的发展。
超声波治疗技术和方法(精)
超声波治疗的设备
合适耦合剂的条件：
声阻应介于声头表面物质和皮肤的声阻之间 清洁、透明，不污染皮肤 能在皮肤表面停留，不会快速被皮肤吸收 对皮肤无刺激作用 便宜，无气泡
甘油、凡士林、石蜡油、蓖麻油、凝胶体、乳胶
超声波治疗的方法
五、超声波疗法的注意事项
1、治疗人员注意自我保护，可戴双层手套操作，不 要直接用手持声头操作； 2、注意检查声头温度，避免烫伤患者或损坏仪器 3、声头不能空载 4、声头移动要均匀
超声波治疗的方法
脉冲超声波 将超声波作用于人体，利用超声波的生物物 理特性治疗疾病的方法 影响因素 超声波的物理特性 人体组织的特性 剂量
超声波治疗的方法 一、超声波的物理特性
1、声头与人体皮肤之间的空隙
超声波的输出方式
脉冲超声波
脉冲重复时间=脉冲作用时间+脉冲休止时间 脉冲通断比=脉冲作用时间/脉冲重复时间 常用的脉冲通断比为1:5和1:20 脉冲重复频率– 脉冲超声波每秒钟的脉冲数 通断比可提示超声波功率降低的倍数
通断比1:10的脉冲超声波总功率=1/10同等强度连续超声 波总功率
超声波的输出方式
连续超声波 连续不断地发射强度恒定不变的超声波
对人体有明显的机械作用和热作用
脉冲超声波 有规律地间断发射的超声波，即每一组超声 声速发射后有一段间歇期
脉冲作用时间– 每一组声速发射的延续时间 脉冲休止时间– 无声束发射的间歇时间
高频超声波在同一介质中近乎直线传播 超出声头直径范围几乎没有超声波作用 入射角↓反射角↓反射能量↓作用效率↑
-- --声头的位置正好对准需要治疗的部位，并 尽可能垂直于治疗部位表面，减少反射
超声应用的例子及原理
超声应用的例子及原理1. 超声波的原理超声波是指频率高于20kHz（千赫兹）的声音波，它超出了人类听觉的范围。
超声波是一种具有高频振动特性的机械波，通过媒介传播，可以在物体内产生反射、散射等效应，被广泛应用于医学、工业、科学研究等领域。
2. 超声应用的例子超声技术在不同领域有不同的应用，下面列举一些常见的例子：a. 医学领域•超声诊断：超声波可以通过人体组织产生显像效果，用于检测疾病、观察器官、肿块等。
它可以提供高分辨率的图像，并且无辐射，非侵入性，被广泛应用于医学诊断，如妇科、肝脏、心脏等检查。
•超声治疗：超声波的高频振动能够产生热量，用于治疗肌肉疼痛、损伤恢复等。
超声治疗通过促进血液循环和细胞修复，有助于加速康复过程。
b. 工业领域•超声清洗：超声波在清洗领域有广泛应用，可以去除细小的污渍、油脂以及金属表面的氧化物。
超声波的高频振动使得液体中产生微小气泡，并产生强力的冲击和剥离作用，从而达到清洁的效果。
•超声焊接：超声波的高频振动可以产生热量，使塑料等材料在接触面产生摩擦熔融，从而实现焊接效果。
超声焊接是一种高效、环保的焊接方法，被广泛应用于汽车、电子、塑料等行业。
c. 科学研究领域•超声显微镜：超声波可以被用来观测微观结构和材料的性质。
超声显微镜通过测量超声波在物体内传播的速度和时间，来获取图像和数据，可用于检测材料的密度、弹性等性质。
•超声流量计：超声波可以被用来测量液体或气体的流速。
超声流量计利用超声波在流体中传播的速度和方向变化来计算流速，具有非侵入性、高精度、长期稳定等优点，广泛应用于流体流量测量领域。
3. 超声波的优点和注意事项超声波应用广泛，具有以下优点： - 非侵入性：超声波在传播过程中不会对物体产生破坏，适用于对物体非破坏性检测和测量。
- 高分辨率：超声波可以提供高分辨率的图像和数据，对于一些微小结构的检测和观察具有很大的优势。
- 安全性：超声波不会产生电磁辐射，对人体和环境无害。
超声波检测技术的原理及应用
超声波检测技术的原理及应用超声波作为一种特殊的物理现象，广泛应用于科技领域中的检测、测量、成像等方面。
超声波检测技术就是利用超声波在材料中传播的特性，来向内部材料、构件等进行探测和检测。
超声波的原理是利用振动来产生高频波，这种波传播的速度要比空气中的声波高很多。
在物体内部，超声波会与物体中的材料发生相互作用，从而检测出物体内部的结构和缺陷。
超声波检测技术的应用范围很广，它可以用于管道、桥梁、飞机、汽车等各种构件的检测，也可以用于医学领域中的诊断和治疗。
以下是超声波检测技术的一些具体应用：1. 材料检测：在金属、塑料、玻璃、陶瓷等材料中，可以通过超声波检测技术检测出裂纹、气孔、夹层等缺陷。
这种非破坏性的检测方式，可以准确地判断材料的性能和强度。
2. 飞机结构检测：在飞机的机身、机翼等部位，可以通过超声波检测技术检测出疲劳裂纹等缺陷，避免飞机在高空中出现故障。
3. 消声器检测：在汽车排气管中的消声器中，可以通过超声波检测技术检测出破裂、堵塞等问题，保证汽车的排气系统正常工作。
4. 医学检测：在医学领域中，超声波检测技术可以用于诊断和治疗许多疾病，如乳腺癌、子宫肌瘤、心脏病等。
通过超声波探头向人体内部发送超声波，可以得到图像信息，以便准确诊断疾病。
5. 海洋探测：在海洋中，可以通过超声波检测技术来探测船舶、鱼群、海底地形等信息，以便做出更好的海洋规划和控制。
总的来说，超声波检测技术具有非破坏性、高精度、高效率等优点，被广泛应用于各个领域中的检测、测量、成像等工作中。
随着科技的不断进步，超声波检测技术也将不断跟进发展，为人们带来更多的便捷和实用价值。
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医学图像学方法，利用声波传播在物体内部时的反射和散射特性来形成图像。
它已成为现代医学中最常用的成像技术之一，因为它非侵入性、安全、无副作用，可以在实时、高分辨率的情况下得到详细的解剖信息。
超声波成像的原理是基于超声波在介质中传播时产生的反射和散射。
超声波是高频机械波，其频率通常在1-20MHz之间，比可见光的频率还高。
当超声波遇到两个不同介质的边界时，部分超声波被反射回来，部分超声波被穿透到新的介质中。
这些反射和散射的声波信号被超声探头捕获并转换为电信号，然后通过计算机处理形成图像。
超声波成像技术有多种应用。
最常见的应用是肝、胰腺、乳腺、甲状腺、心脏等内脏器官的成像，因为这些器官无法通过其他成像方法得到详细的解剖信息。
此外，超声波成像也用于检测畸形儿的出生缺陷，以及女性妊娠期间的孕妇健康状况。
超声波成像技术有两种主要类型。
第一种是二维超声技术，它在病灶部位以不同角度产生扫描，用计算机将这些图像整合在一起，形成一个整体图像。
第二种技术是多普勒超声技术，它使用声波的多普勒效应来检测血流速度和方向，用于评估器官的血流情况。
超声波成像技术的一大优势是它是非侵入性的，不需要使用放射性物质或注射剂，因此不会对受检者造成任何副作用。
此外，它可以提供实时的图像，使医生可以及时看到病变的位置和形态。
它也是一种相对便宜的成像技术，对于那些无法承受昂贵成像技术，如核磁共振成像（MRI）和计算机断层扫描（CT）的患者尤其重要。
尽管超声波成像技术在医学领域得到广泛应用，但它也具有其他领域的应用。
例如，它可用于检测材料的质量和裂缝，用于生物研究中对生物组织的分析、评估和测量。
由于它的非侵入性和实时性，也被用于生物医学工程、机器人技术和虚拟现实等领域的研究。
总之，超声波成像技术是一种非常重要的成像技术，已广泛应用于许多医学领域和其他领域。
它的发展使医生能够获得诊断和治疗疾病所需的详细解剖信息，帮助提高疾病的识别和治疗水平。
超声波成像技术的研究及应用
超声波成像技术的研究及应用科技的进步，推动了医学技术的不断发展。
超声波成像技术就是一种应用广泛的医学成像技术，它是通过超声波的传播和回声来对人体进行成像，是一种无创、无放射性、价格低廉的成像技术。
下面，我们就详细了解一下超声波成像技术的研究及应用。
一、超声波成像技术的基础超声波成像技术主要利用了超声波的物理特性来进行成像。
1. 超声波的物理特性超声波是一种机械波，是一种超出人耳能听到的频率的声波，频率一般在1MHz以上。
超声波在物质中的传播速度，与物质的密度、压力、粘度、温度等因素有关。
超声波在不同介质中的传播速度不同，在不同类型的组织中反射和散射的程度也不同。
利用这个原理，就能够对人体的组织进行成像。
2. 超声波成像的原理超声波成像主要是通过超声波的传播和反射来对人体组织进行成像。
当超声波穿过人体组织时，会与组织发生反射、散射或衍射现象。
这些反射、散射和衍射现象会被超声探头所接收到，并被转换为电信号。
这些电信号会被送到计算机中进行处理，最终形成一个二维或三维的图像。
二、超声波成像技术的应用超声波成像技术是一种广泛应用于临床中的成像技术，主要应用于以下几个方面：1. 如何检查妇科常见疾病超声波在妇科中应用较广泛，主要用于检查卵巢囊肿、子宫肌瘤、腰椎间隙占位等疾病。
妇科超声波的检查方法有经阴道超声、经腹部超声、透视超声。
其中，经阴道超声在妇科中应用频率较高，它可以检查妇女的子宫、子宫颈、卵巢等器官。
2. 如何检查肝、胆、胰腺疾病肝、胆、胰腺疾病在超声波中也有广泛应用，这主要是因为超声波在这些器官中反射和散射较强。
利用超声波成像技术，可以检查肝脏无菌性炎症、胆囊疾病、胰腺疾病等病症。
超声波成像技术的应用频率较高，广泛应用于常规的疾病检查之中。
3. 如何检查心脏和血管疾病心脏和血管疾病是现代医学中常见的病症，超声波成像技术也可以应用于检查心脏和血管疾病。
它主要应用于心脏心动过速、心房颤动、心室肥厚、主动脉硬化等病症的诊断。
超声波无损检测技术的研究及应用
超声波无损检测技术的研究及应用随着现代工业制造技术不断发展，材料的质量检测变得越来越重要。
为了避免传统破坏性检测技术对材料的影响，无损检测技术因其高效性和非侵入性等特点，逐渐成为各行业质检的首选方案之一。
超声波无损检测技术是目前应用较广泛的一种技术，在航空、航天、汽车、石油、冶金等行业有着广泛的应用。
一、超声波无损检测技术的特点超声波无损检测技术是一种利用超声波进行材料检测的技术。
与传统破坏性检测技术相比，它具有以下特点：1. 非破坏性：超声波无损检测技术不会影响到材料的完整性和使用价值。
2. 检测灵敏度高：通过超声波检测，可以对材料的微小缺陷和腐蚀进行检测，可以检测出人眼看不到的裂纹。
3. 检测范围广：超声波可以透过各种物质，可以检测各种形态的材料，如管道、板材、压力容器等。
4. 检测速度快：超声波检测可以在短时间内完成对材料的检测，可以大大提高工作效率。
二、超声波无损检测技术的应用超声波无损检测技术广泛应用于以下领域：1. 航空航天领域：超声波无损检测技术被广泛应用于航空航天领域中对于航空器的检测。
在飞机的表面、零部件的结构和机身内部等部位都需要进行超声波检测。
2. 汽车工业：汽车工业中常用的超声波检测方法是利用超声波检测引擎传动部分零件的质量问题。
通过超声波的扫描，可以检测出引擎传动部分的裂纹和缺陷，提高车辆的安全性。
3. 石油化工：在石油化工生产中，通过超声波检测可以对生产管道、设备、压力容器等进行无损检测，可以及时发现并处理管道、设备中的缺陷和裂纹，确保设备的安全和生产的正常运行。
4. 电力设备：在电力设备的使用中，超声波无损检测技术被广泛应用于变压器、发电机等设备的检测中。
通过超声波的检测，可以及时发现设备中的缺陷和裂纹，以便及时对设备进行维修或更换。
三、超声波无损检测技术的发展趋势随着现代工业的不断发展，超声波无损检测技术的应用也在不断拓展，其发展趋势主要体现在以下几个方面：1. 多功能集成：将多种检测技术融合在一起，实现多种缺陷的检测，提高工作效率。
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超声波的特点（1）
超声波可以在气体、液体、固体、固熔体等介质中有
效传播 超声波可以携带较多的能量 超声波的传播具有方向性 超声波在界面上会产生折射和反射，而且可能会改变 振动模式。 超声波在液体中可以产生空化效应 超声波具有多普勒效应
超声波的特点（2）
容易衰减（在液体和固体中衰减较小） 传播速度受温度影响 在两种不同介质的界面处反射强烈，在许多场
压电陶瓷历史
1916年 朗之万(Langevin)用压电石英晶体作成水
下发射和接收 换能器，这是最早的压电换能器， 并用于探测水下的物体。 1918 年 卡迪（Cady）研究了罗息盐晶体在机械 谐振频率特有的电性能，导致罗息盐电声组件问 世。 1921年 相继研制成功石英谐振器和滤波器，开创 了压电效应在稳频、计时和电子技术方面 的应用。
压电陶瓷
压电材料 压电发展历史
压电材料简介
常见的压电材料 压电材料的性能参数 压电材料应用
自然界中的压电材料——石英
压电陶瓷
高分子压电材料（压电薄膜）
压电陶瓷历史
1880年 法国的P.Curie和J. Curie兄弟在研究热电
性与晶体对称 性的关系时发现了正压电效应这一 物理现象，他们所 报导的这些晶体中就有后来广 为研究的罗息盐(NaKC4H4O6.4H2O—酒石酸钾 钠) 。 1881年 李普曼(G. Lippman)根据能量守恒和电荷 量守恒的 原理，推测逆压电效应(Converse piezoelectric effect) 的存在，这一预言很快就被 居里兄弟用实验所证实。后来 发现了磷酸二氢钾、 硫酸锂单水化合物和BaTiO3等重要压电晶体。
合必须使用耦合剂或匹配材料。 超声波可以聚焦。
超声波的产生机制
电磁振动 磁致伸缩效应 压电效应
静电引力
其它形式的机械振动
超声波效应
机械效效应：清洗、加工、抛光 声学效应：超声波探测
热效应：超声波焊接
空化效应：乳化、雾化 化学效应：
例如纯的蒸馏水经超声处理后产生过氧化氢；溶有氮气的水经超声处理后产生亚 硝酸；染料的水溶液经超声处理后会变色或退色。
超声波原理及应用
广州市番禺奥迪威电子有限公司
目录
超声波简介 压电陶瓷简介
自然界中的超声波
超声波的类型
纵波 横波 表面波
板波
表面波
表面波主要是指沿介质表面
传递，而介质的质点沿椭圆 形轨迹振动的波。
表面波是一种瑞利波。
板波
在板厚与波长相当的薄板中传播的波。根据质点 的振动方向不同可将板波分为SH波和兰姆波。 SH波：水平偏振的横波在薄板中传播的波。薄板 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。 兰姆波：兰姆波又分为对称型和非对称型。 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。
pr Z 2 Z1 r P0 Z 2 Z1 pt 2Z 2 t P0 Z 2 Z1
声匹配
当超声波透过两种不同的介质传播时，由于两种介质
的声阻抗不同，会在界面处形成反射，从而影响超声 波的传递。 为了提高超声波的传递效果，实践上常用的方法是在 两种介质中间增加一个匹配层。 固态的的匹配材料一般叫匹配层，液态的一般称为耦 合剂。 声匹配公式：
超声探伤仪
德国 Krautkramer [ K.K ] 公司
医学超声成像
线阵声纳
德国
基元数:3X96, 基阵长：48米
小结
超声波最大的特点就是可以以振动的方式传递
能量而不影响人类的听觉。 超声波的利用主要体现在三个方面，一是微幅 高频振动的利用，二是能量传递效果的利用， 三是超声信号的利用。 具体地说，就是超声马达、超声换能和超声传 感。目前的大部分超声波应用都可以归结到这 三个类别里面。
生物效应：加快植物种子发芽
超声波的相关术语
声场 发射角 声阻抗
声匹配
衰减系数
声场
发射角
超声波的传播具有方向性， 发射角与波长和换能片尺
寸相关。 频率越高、直径越大波束 角越小。
声阻抗
超声场中任一点的声压与该处质u=ρcu/u=ρc 超声波在两种介质组成的界面上的反射和透射情况 与两种介质的声阻抗密切相关。
压电陶瓷历史
1947年 采用BaTiO3压电陶瓷制成了拾音器，这
超声波的强度（能流密度）
1 2 2 2 2 2 I wv v A 2 vf A 2
I 能流密度，波的强度，瓦/平方米 w 能量密度，单位焦耳/立方米 v 速度 A 振幅 f 频率
衰减系数
超声波在介质中传播会发生衰减。主要有扩散衰减、
散射衰减和吸收衰减。通常所说的衰减包括散射衰 减和吸收衰减，不包括扩散衰减。 以平面波为例，其声压衰减方程为
超声波线缆测高仪
倒车雷达
超声波雾化器
超声波雾化器
塑料点焊机
频率：28KHZ 功率：300W
超声波焊接机
多频声化学发生器
超声波驱虫器
超声波圆筒式分散仪
超声马达
涂层测厚仪
美国DeFelsko公司
技术参数: 测量范围: 25-1000μm 分辨率: 2μm 精度: ±(2μm+3%的读数) 测量速率: 45个读数/秒
Px P0e
x
声压以指数形式衰减，相应的系数被称为衰减系数。
超声波的应用
测量：距离、流速、流量、厚度 探测：超声测距、安防探测、医学成像、无损探测、
水下声纳、地质勘探、管道检漏、触摸屏 雾化：加湿、盆景、园艺、消毒、 空化：炼油、乳化 清洗：珠宝、首饰、精密零件 加工：磨削、钻孔、抛光、焊接 美容：按摩、洁齿 医疗：结石破碎、医学成像、呼吸医疗 马达：相机镜头、微位移控制 生物：促进种子发芽 化学：加快酒类醇化、加快化学反应速度