第一章 超声波检测(要求打印)
超声检测第一、二、三章

两列频率相同、振动方向相同、相位相同或相位差恒 定的波相遇时,介质中某些地方的振动互相加强。而 另一些地方的振动互相减弱或完全抵消的现象。产生 干涉的波叫相干波,其波源叫相干源。
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当两列波的波程差等于波长的整数倍时, 二者互相加强,合成幅度达最大值。
当两列波的波程差等于半波长的奇数倍时, 二者互相抵消,合成幅度达最小值。 二、驻波
换; 4)穿透能力强。
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第二节 波的类型
一、根据质点的振动方向分类 1、纵波L(压缩波、疏密波) 质点振动方向与波的传播方向相互平行的波。
纵波传播时,质点受交变拉伸应力作用,质 点之间发生相应伸缩形变,质点疏密相间。
纵波可在固体、气体和液体中传播。 固体介质能承受拉伸或压缩应力,因此固体介 质可以传播纵波;液体和气体虽不能承受
波动与振动是相互关联的,振动是波动的根 源,波动是振动形式和振动能量的传播。这种 传播是通过质点的连续位移变化来实现的,质 点并不发生迁移。
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2、波长、频率和波速 波长λ—同一波线上相位相同的相邻两质点 间的距离。或简单地说:介质任一质点完成一 次全振动波的传播距离。 频率f—波动过程中,任一给定点在1秒钟内 所通过的完整波的个数。与质点振动频率相等。 波速C—波在单位时间内所传播的距离。 λ、f、C之间的关系:
弹性模量和密度有关。
C B
2、声速与温度的关系 除水以外,液体中的声速随温度升高而降低; 水中声速随温度升高而升高。
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三、声速测量 1、超声波探伤仪 a.比较法测量:(已知水中声速) 将探头置于待测试件上,使底波对准某一刻
度,试件中传播时间为: t=2d/C1
将探头置于水中,调节探头位置使水层底面 回波对准同一位置。则水中传播时间为:
超声波检测

超声波检测(船舶教材)(幻灯片稿本编写:孟传亨)§1超声波检测物理基础1 机械振动和机械波1.1 机械振动:一个物理量的值在观测时间内不停地经过极大值和极小值的周期变化,这种变化状态称为振动。
如果振动量是个力学量,如位移、角位移等,所作的振动称之为机械振动。
图1-1(教材中的图2-1和图2-2)表示了机械振动的两个示例。
1.1.1两个表征振动的参数:周期T:完成一次全振动所需的时间,常用单位秒(s)。
频率f:单位时间内完成全振动的次数,单位为赫芝(Hz)。
1Hz=1次/秒=秒-1;1MHz=106Hz。
1.1.2振动方程:最简单最基本的直线振动称为谐振动,任何复杂的振动都可视为多个谐振动的合成。
描述谐振动质点M位移y与时间t关系的谐振动方程如下:y=Acos(ωt+φ) (1-1)式中:y——为振动幅度在任一瞬间时t的数值;A——为振幅,是y的最大值;ω——角频率(角速度),ω=2πf;φ——初始相位角,即t=0时质点M的相位;(ωt+φ)——质点M在t时刻的相位。
可用图1-2(教材中的图2-6)来进一步说明物体谐振动时,位移是时间的正弦或余弦函数。
1.2 机械波和声波:1.2.1机械波的形成机械振动在介质中的传播称为机械波,机械振动在弹性体中的传播称之为弹性波(声波)。
图1—3(教材中的图2-3)是弹性体的模型,可用来说明机械波的形成。
1.2.2产生机械波的两个条件:1.作机械振动的波源;2.传播振动的介质。
1.2.3超声波如果以频率f来表征声波,并以人的可闻频率为分界线,则可把声波划分为次声波(f<20Hz)、可闻声波(20Hz≤f≤20kHz)和超声波(f>20kHz)。
在超声波检测中最常用的频率范围为0.5~10MHz。
1.2.4三个表征波动的参数:频率f:波在单位时间内通过给定点的完整波的个数称为波的波动频率;波长λ:波在一个周期内传播的距离称为波长;波速c:声波在单位时间所传播的距离称为波速。
混凝土超声波检测技术与设备

由于砼材质与结构的非匀质性,多变性及诸多影 响因素的不确定性使后者难度更大。
2 声学基础
2.1 声波的产生条件
声波是机械波,是质点振动的传播过程,
产生并传播声波的条件是: ▲要有作机械振动的波(声)源,如声 带发出声音、超声发射换能器发出超声波
二是声参量的综合利用
与国外相关技术标准相比较,中国的技术标准表现得 更为完整和具体,具有更好的可操作性,表现在:
第一,中国的技术规程中除纵波波速外,还明确规定 了波幅与频率的测试方法与要求,体现了多种声学参数综 合利用的思想。
第二,中国的技术规程中除声参量的检测技术外,对 用声学参量评定砼特性的技术方法亦作了尽可能详尽和量 化的规定,使之具有更强的可操作性。
单位:秒 波长λ-在周期T内波传播的距离
T 1
单位:米
f
例:V=4000m/s
V T
f=50kHz
λ=V×T=V/f=80mm
2.5介质几何尺寸对纵波声速影响
▲无限体中的声速(无限体的几何条件:与声线相垂 直尺寸大于2倍波长)
VP
E (1) (1+)(1 2)
▲薄板介质中的声速(薄板的几何条件:
混凝土超声波检测技术与设备
北京康克莱斯科技有限公司
第一章 超声波检测基础 1 综述
1.1 超声波方法应用广泛、成熟度高 我国自50年代开始这项技术的研究,60年代初
即已应用于工程检测,近十多年来,发展尤为迅速, 声测方法已正式编入各类技术规程,检测的应用范 围和深度不断扩大,国产超声仪器在技术性能指标 的先进性、人机界面的友好性、整机的智能化程度、 质量的可靠性、仪器外观的精致程度以至性能价格 比等方面均已超过了国外的同类产品。
超声波检测专题知识

超声波检测专题知识
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CSK-ⅠB
牛角试块
超声波检测专题知识
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。
超声波检测专题知识
超声波检测专题知识
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超声波检测专题知识
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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
超声波检测专题知识
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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
超声波检测培训资料

案例五:复合材料的超声波检测
总结词
适用于非金属复合材料的无损检测
详细描述
复合材料的超声波检测适用于非金属复合材料的无损检 测,可以检测出复合材料内部的缺陷和分层。该方法采 用专门的探头和仪器,通过将超声波束发射到复合材料 内部,对回波信号进行分析和处理,以确定缺陷的位置 、大小和性质。
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超声波检测常见问题与对 策
超声波检测仪器
应具有与被检测材料和焊接工艺特点相适应的频 率、灵敏度和分辨力。
超声波检测方法
一般采用脉冲反射法,根据缺陷信号的特征,如 回波幅度、位置、波形等进行分析和判断。
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超声波检测案例分析
案例一:管道环焊缝的超声波检测
总结词
高效、准确、无损的检测方法
详细描述
管道环焊缝的超声波检测是一种高效、准确、无损的检测方法,适用于检测管道环焊缝的缺陷和裂纹。该方法 采用专门的探头和仪器,通过将超声波束发射到管道内部,对回波信号进行分析和处理,以确定焊缝的质量和 完整性。
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超声波检测技术与方法
一维超声检测技术
总结词
一维超声波检测技术是一种常规的超声检测技术,主要用于检测材料表面和 近表面的缺陷。
详细描述
一维超声波检测技术使用单探头或双探头系统,通过在材料表面产生超声波 并接收回波信号来检测缺陷。该技术适用于金属、非金属和复合材料等多种 材料。
二维超声检测技术
探头性能下降对检测结果的影响及解决方法
总结词
探头性能下降会对超声波检测结果产生负面影响,如 信号失真、图像模糊等。解决方法包括定期维护探头 、使用优质耦合剂、避免过度使用以及根据需要调整 增益等。
详细描述
探头性能下降会导致超声波信号的失真,从而影响检 测结果的准确性。为了确保检测结果的可靠性,需要 定期对探头进行维护和校准。此外,使用高质量的耦 合剂也是关键,因为低质量的耦合剂可能会影响超声 波的传播,从而降低检测效果。在检测过程中,还需 要根据实际情况调整增益,以获得最佳的图像效果。
超声波检测培训资料

超声波检测培训资料超声波检测是一种非侵入式、无损伤、高精度的检测方法,广泛应用于工业自动化领域。
它利用超声波在物体中的传播和反射特性,通过检测声波传播的时间和幅度变化,来获取被检测物体的结构、缺陷和性能参数等信息。
超声波检测的基本原理是利用超声波在不同介质中的传播速度不同来获取被测物体的内部结构信息。
当超声波传播到物体表面或者物体内部的缺陷位置时,会发生声波的反射、折射、透射等现象,这些现象会导致超声波的强度、频率和传播时间等方面的变化,通过对这些变化的分析和处理,就可以获得被测物体的相关信息。
超声波检测的应用非常广泛。
在工业领域中,它可以用于检测材料的内部缺陷,如裂纹、气泡、夹杂等;用于测量物体的厚度、速度、弹性模量等物理参数;还可以用于监测管道中的流体流速和流量等。
在医疗领域中,超声波检测被广泛应用于体内器官的检查和诊断,如心脏、肝脏、肾脏等。
超声波检测的操作步骤相对简单,但需要经过专业培训才能熟练掌握。
首先需要选择适当的超声波探头,根据被测物体的特点和要求来确定探头的频率和形式。
接下来,需要将超声波探头紧贴在被测物体上,并通过操作仪器进行相关设置。
然后,通过仪器上的屏幕显示出来的波形和图像来分析和判断被测物体的状态和性能。
为了保证检测的准确性和可靠性,超声波检测人员需要具备一定的专业知识和技能。
首先,要了解超声波在不同介质中的传播特点和规律,掌握超声波的基本理论和原理,以及超声波仪器的工作原理和使用方法。
其次,在实际操作中,需要注意探头的选用、超声波的传播路径和角度,以及其他影响检测结果的因素。
最后,还需要熟悉超声波信号的处理和分析方法,能够正确解读和判断屏幕上显示的波形和图像。
超声波检测的发展和应用,为工业自动化和医学诊断等领域提供了重要的技术手段。
通过超声波检测,可以及时发现物体的缺陷和问题,提前作出相应的处理和修复,从而大大提高了生产效率和产品质量。
同时,它还可以帮助医生快速准确地诊断疾病,为患者提供精准治疗和救治。
超声波检测基础

培训教材之理论基础第一章无损检测概述无损检测包括射线检测(RT)、超声检测(UT)、磁粉检测(MT)、渗透检测(PT)和涡流检测(ET)等五种检测方法。
主要应用于金属材料制造的机械、器件等的原材料、零部件和焊缝,也可用于玻璃等其它制品。
射线检测适用于碳素钢、低合金钢、铝及铝合金、钛及钛合金材料制机械、器件等的焊缝及钢管对接环缝。
射线对人体不利,应尽量避免射线的直接照射和散射线的影响。
超声检测系指用A型脉冲反射超声波探伤仪检测缺陷,适用于金属制品原材料、零部件和焊缝的超声检测以及超声测厚。
磁粉检测适用于铁磁性材料制品及其零部件表面、近表面缺陷的检测,包括干磁粉、湿磁粉、荧光和非荧光磁粉检测方法。
渗透检测适用于金属制品及其零部件表面开口缺陷的检测,包括荧光和着色渗透检测。
涡流检测适用于管材检测,如圆形无缝钢管及焊接钢管、铝及铝合金拉薄壁管等。
磁粉、渗透和涡流统称为表面检测。
第二章超声波探伤的物理基础第一节基本知识超声波是一种机械波,机械振动与波动是超声波探伤的物理基础。
物体沿着直线或曲线在某一平衡位置附近作往复周期性的运动,称为机械振动。
振动的传播过程,称为波动。
波动分为机械波和电磁波两大类。
机械波是机械振动在弹性介质中的传播过程。
超声波就是一种机械波。
机械波主要参数有波长、频率和波速。
波长λ:同一波线上相邻两振动相位相同的质点间的距离称为波长,波源或介质中任意一质点完成一次全振动,波正好前进一个波长的距离,常用单位为米(m);频率f:波动过程中,任一给定点在1秒钟内所通过的完整波的个数称为频率,常用单位为赫兹(Hz);波速C:波动中,波在单位时间内所传播的距离称为波速,常用单位为米/秒(m/s)。
由上述定义可得:C=λ f ,即波长与波速成正比,与频率成反比;当频率一定时,波速愈大,波长就愈长;当波速一定时,频率愈低,波长就愈长。
次声波、声波和超声波都是在弹性介质中传播的机械波,在同一介质中的传播速度相同。
超声波检测理论基础

超声波倾斜入射到平界面上的反射、折射 (a) 纵波入射; (b) 横波入射
2.7 超声波倾斜入射到界面时的反射和透射
1.纵波斜入射
折射角相对于入射角的大小和折射波声速与入射波声速的比率有关。同时,由于纵波声速总是大于横波声速,因此纵波折射角βL要大于横波折射角βS。
当纵波倾斜入射到界面时,除产生反射纵波和折射纵波外,还会产生反射横波和折射横波,各种反射波和折射波的方向符合反射、折射定律。
2.5 超声场的特征值
在实际应用过程中,超声波的幅度或强度也用相同的方法即分贝表示,
2.5 超声场的特征值
实际检测时,常按此式 计算超声波探伤仪示波 频上任意两个波高的分 贝差。
目前市售的超声波探伤仪,其示波屏上波高与声压成正比,即任意两点的波高之比等于相应的声压之比,二者的分贝差
2.5 超声场的特征值
2011.11
超声波检测
第一章 绪论
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1.2超声检测的基础知识
次声波、声波和超声波 机械波是机械振动在弹性介质中的传播。如水波、声波、超声波 声波是在弹性介质中的传播的机械纵波,频率在20~20000Hz 频率低于20Hz的声波不能被人听到,称为次声波 频率高于20000Hz的声波人耳也听不到,称为超声波。探伤用超声波频率在(0.5~10)MHz
超声波的特点
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超声检测工作原理
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超声检测方法的分类
按原理:脉冲反射法、衍射时差法、穿透法、共振法
按显示方式:A型显示、超声成像显示
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按波型:纵波法、横波法、表面波法、板波法、爬波法
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第一章 超声波检测 一、超声波的特点超声波波长很短,这决定了超声波具有一些重要特性,使其能广泛应用于无损检测。
1、 方向性好 超声波具有像光波一样定向束射的特性。
2、穿透能力强 对于大多数介质而言,它具有较强的穿透能力。
例如在一些金属材料中,其穿透能力可达数米。
3、能量高 超声检测的工作频率远高于声波的频率,超声波的能量远大于声波的能量。
4、遇有界面时,将产生反射、折射和波型的转换。
利用超声波在介质中传播时这些物理现象,经过巧妙的设计,使超声检测工作的灵活性、精确度得以大幅度提高。
5、对人体无害。
二、超声波的分类(一)描述超声波的基本物理量超声波的产生依赖于做高频机械振动的“声源”和传播机械振动的弹性介质,所以机械振动和波动是超声检测的物理基础。
1、声速c :单位时间内,超声波在介质中传播的距离; 超声波的速度就是声音的速度,即声在空气(15℃)中的速度是340米/秒,只不过它们的频率不同而已 ;超声波在20 ℃的钢中是5200米/秒;在铝中的传播速度为5100米/秒。
2、频率f :单位时间内,超声波在介质中任一给定点所通过完整波的个数;3、波长λ:声波在传播时,同一波线上相邻两个相位相同的质点之间的距离; (二)超声波的分类超声波的分类方法很多,主要有:按介质质点的振动方向与波的传播方向之间的关系分类; 按波振面的形状分类; 按振动的持续时间分类等。
其中,按按介质质点的振动方向与波的传播方向之间的关系分类是研究超声波在介质中传播规律的重要理论依据,将着重讨论。
4、周期T :声波向前传播一个波长距离时所需的时间;5、角频率ω:其中频率和周期是由波源决定的,声速与传声介质的特性和波型有关。
上述各量之间的关系:超声波的分类:cλωπf T ===21⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧连续波按振动持续的时间分类球面波柱面波平面波按波的形状分类型型板波表面波横波纵波系分类波的传播方向之间的关按质点的振动方向与声A S fπω2=超声波的波型指的是介质质点的振动方向与波的传播方向的关系。
按波型可分为纵波、横波、表面波和板波等。
1、纵波。
介质中质点的振动方向与波的传播方向相同的波叫纵波,用L表示。
介质质点在交变拉压应力的作用下,质点之间产生相应的伸缩变形,从而形成了纵波。
纵波传播时,介质的质点疏密相间,所以纵波有时又称为压缩波或疏密波。
声音在空气中的传播是纵波。
固体介质可以承受拉压应力的作用,因此可以传播纵波,液体和气体虽不能承受拉应力,但在压应力作用下产生容积的变化,因此液体和气体介质也可以传播纵波。
横波(Transverse wave)纵波(Longitudinal wave)2、横波。
介质中质点的振动方向垂直于波的传播方向的波叫横波,用S或T表示。
横波的形成是由于介质质点受到交变切应力作用时,产生了切变形变,所以横波又叫做切变波。
液体和气体介质不能承受切应力,只有固体介质能够承受切应力,因而横波只能在固体介质中传播,不能在液体和气体介质中传播。
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。
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。
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。
介质表面的质点作椭圆运动。
椭圆的长轴垂直于波的传播方向,短轴平行于波的传播方向,介质质点的椭圆振动可视为纵波与横波的合成。
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表面波(Surface wave )S 型 A 型板波(Plate wave )(a) 对称型; (b) 非对称型 超声波的几个概念超声波由声源向周围传播的过程可用波阵面进行描述。
在无限大且各向同性的介质中,振动向各方向传播, 用波线表示传播的方向;将同一时刻介质中振动相位相同的所有质点所连成的面称为波阵面;某一时刻振动传播到达的距声源最远的各点所连成的面称为波前。
在各向同性介质中波线垂直于波阵面。
在任何时刻,波前总是距声源最远的一个波阵面。
波前只有一个,而波阵面可以有任意多个。
平面波 柱面波 球面波 连续波与脉冲波连续波是介质中各质点振动时间为无穷时的波。
脉冲波是质点振动时间很短的波,超声检测中最常用的是脉冲波。
对脉冲波进行频谱分析,可知它并非单一频率,而是包括多种频率成分。
其中人们关心的频谱特征量主要有峰值频率、频带宽度和中心频率。
薄板中部质点以纵波形式振动和传播 薄板中部质点以横波形式振动和波线、 波前与波阵面(a) 平面波; (b) 柱面波; (c) 球面波第二节 超声场及介质的声参量简介 一、描述超声场的物理量充满超声波的空间,或在介质中超声振动所波及的质点占据的范围叫超声场。
为描述超声场,常用的物理量有:声压、声强、声阻抗、质点振动位移和质点振动速度。
1、 声压p当介质中有超声波传播时,由于介质质点振动,使介质中压强交替变化。
超声场中某一点在某一瞬时所具有的压强p1与没有超声波存在时同一点的静态压强P0之差称为该点的声压,用p 表示,单位为帕,Pa ,即根据波阵面的形状(波形),可将超声波分为平面波、柱面波和球面波等。
平面波即波阵面为平面的波,而柱面波的波阵面为同轴圆柱面,球面波的波阵面为同心球面。
当声源是一个点时,在各向同性介质中的波阵面为以声源为中心的球面。
可以证明,球面波中质点的振动幅度与距声源的距离成反比。
当声源的尺寸远小于测量点距声源的距离时,可以把超声波看成是球面波。
对于平面余弦波, 可以证明:式中: 为介质的密度;c 为介质中的声速; 为介质质点的振幅; 为介质质点振动的圆频率; 为质点振动速度的幅值;t 为时间;x 为质点距声源的距离, 为声压的极大值。
由上式可知:超声场中某一点的声压幅值P 与速度振幅成正比,也就与频率成正比。
由于超声波的频率很高,远大于声波的频率,故超声波的声压一般也远大于声波的声压。
3、 分贝的概念以引起听觉的最弱声强I0=10-16W/cm2为声强标准,在声学上称为“闻阈”,即f=1000Hz 时引起人耳听觉的声强最小值。
将某一声强I 与标准声强I0之比取常用对数得到二者相差的数量级,称为声强级,用IL 表示。
声强级的单位为贝尔BeL ,即IL=lg(I/ I0) 贝尔(BeL )在实际应用过程中,贝尔这个单位太大,常用分贝(dB )作为声强级的单位。
2、 声强I在超声场的传播方向上,单位时间内介质中单位截面上的声能叫声强,用I 表示,单位W/cm2。
以平面纵波在均匀的各向同性固体介质中传播时,有)Pa (01p p p -=ωρπωωρA p x t A p mc ]2)2(cos[c =+-=由于科技的进步,认 识到人类对声音的响应是按对数规律变化的,于是有了一个单位就是贝尔(bel ,美国发明家,电话发明人) 。
2m 2222112121cVc p cA I m ρρωρ===fπω2=由上式可知,超声场中,声强与角频率平方成正比。
由于超声波的频率很高,故超声波的声强很大,这是超声波能用于探伤的重要依据。
声音与噪音对人的影响1分贝 人类耳朵刚刚能听到的声音20分贝以下 认为是安静的,15分贝以下,认为是“死寂”的 20-40分贝 大约是情侣耳边的喃喃细语 40-60分贝 正常的交谈声音 60分贝以上 属于吵闹范围70分贝 很吵的,而且开始损害听力神经 汽车噪音介乎80-100分贝 90分贝以上 会使听力受损100-120分贝 如无意外,一分钟人类就得暂时性失聪(致聋)在实际应用过程中,超声波的幅度或强度也用相同的方法即分贝表示,定义: IL分贝差目前市售的超声波探伤仪,其示波屏上波高与声压成正比,即任意两点的波高之比等于相应的声压之比,二者的分贝差若对二者取自然对数,则其单位为奈培NP :奈培与分贝的关系为: 1分贝是人类耳朵刚刚能听到的声音,20分贝以下的声音,一般来说,我们认为它是安静的,当然,一般来说15分贝以下的我们就可以认为它属于"死寂"的了。
20-40分贝大约是情侣耳边的喃喃细语。
40-60分贝属于我们正常的交谈声音。
60分贝以上就属于吵闹范围了,70分贝我们就可以认为它是很吵的,而且开始损害听力神经,90分贝以上就会使听力受损,而呆在100-120分贝的空间内,如无意外,一分钟人类就得暂时性失聪(致聋)。
其中汽车噪音介乎80-100分贝,以一辆汽车发出90分贝的噪音为例,在一百米处,仍然可以听到81分贝的噪音(以上标准会因环境的差异有所不同,并非绝对值)。
)dB (II0lg 1I I )dB (pp20lg p p 21212121=⇒=)dB (H H 20lgp p 20lg 2121==∆)NP (HHlnp p ln 2121==∆115NP.01dB 86dB .81NP ==2m2222112121cVc p cA I m ρρωρ===实际检测时,常按此式 计算超声波探伤仪示波 频上任意两个波高的分 贝差。
二、 介质的声参量 声波在介质中的传播是由其声学参量(声速、声阻抗、声衰减系数等)决定的,因此需要研究介质的声参量。
1、声阻抗Z超声波在介质中传播时,任一点的声压p 与该点速度振幅V 之比叫声阻抗Z ,单位:g/(cm2.s);kg/(cm2.s)。
声阻抗表示声场中介质对质点振动的阻碍作用。
在同一声压下,介质的声阻抗越大,质点的振动速度就越小。
实验证明,气体、液体与金属之间的特性声阻抗之比大约为1:3000:8000。
物理学术语。
关于介质声学特性的物理量。
在超声诊断领域简称声阻抗。
声波在介质中某点的有效声压与通过该点的有效质点速度的比值。
又可用介质的密度与声速的乘积来表示。
声波经均质性介质时基本按直线持续传播;声波经两种介质时,其声阻抗差超过0.1%即产生声学界面,引起反射。
脉冲反射式超声诊断仪显示的人体组织断面声像,实质上是人体组织中声阻抗差别的空间分布图。
几种不同波形的声速(1)纵波、横波和表面波的声速。
纵波、横波和表面波的声速主要是由介质的弹性性质、密度和泊松比决定的,而与频率无关,即它们各自的相速度和群速度相同,因此一般说到它们的声速都是指相速度。
不同材料声速值有较大的差异。
在给定的材料中,频率越高,波长越短。
同一固体介质中,纵波声速cL 大于横波声速cs ,横波声速cs 又大于表面波声速cr 。
对于钢材,cL ≈1.8cs ,cs≈1.1cr 。