周期性螺纹连接管结构中声波的频谱特性测试
基于COMSOL软件的直角弯管声波传播特性规律研究
声波透射法检测技术规范
声波透射法检测技术规范17.1 适用范围17.1.1声波透射法适用于已预埋两根或两根以上声测管、且桩径不小于0.6m的混凝土灌注桩桩身完整性检测及混凝土地下连续墙的墙身完整性检测，判定桩身及墙身缺陷的位置、范围和程度。
17.1.2声波透射法也适用于基桩经钻芯法检测后需进一步了解具有两个或两个以上钻芯孔之间的混凝土质量的检测。
17.1.2【条文说明】基桩声波透射法检测是利用声波的透射原理对桩身混凝土介质状况进行检测，当桩径小于0.6m时，声测管的声耦合会造成较大的测试误差，因此该方法适用于桩径不小于0.6m。
由于桩（墙）内跨孔测试误差高于上部混凝土的检测，且桩（墙）身混凝土纵向各部位硬化环境不同，粗细骨料分布不均匀，因此该方法不宜用于推定桩（墙）身混凝土强度。
17.2 仪器设备17.2.1声波发射与接收换能器应符合下列规定：l 圆柱状径向振动，沿径向无指向性；2 外径小于声测管内径，有效工作段长度不大于150mm；3 谐振频率为30-60kHz；4 水密性满足lMPa水压不渗水。
17.2.1【条文说明】声波换能嚣有效工作面长度指起到换能作用的部分的实际轴向尺寸，该长度过大将夸大缺陷实际尺寸并影响测试结果。
换能嚣的谐振频率越高，对缺陷的分辨率越高，但高频声波在介质中衰减快，有效测距变小。
选配换能嚣时，在保证有一定的接收灵敏度的前提下，原则上尽可能选择较高频率的换能器。
提高换能器谐振频率，可使其外径减少到30mm以下，有利于换能器在声测管中升降顺畅或减小声测管30~60kH声波发射频率的提高，将使声波穿透能力下降。
所以，本规程仍推荐目前普遍采用的30一60kHz的谐振频率范围。
桩中的声波检测一般以水作为耦合剂，换能器在1MPa 水压下不渗水也就是在100m水深能正常工作，这可以满足一般的工程桩检测要求．对于超长桩，宜考虑更高的水密性指标。
当测距较大接收信号较弱时，宜选用带前置放大器的接收换能器，也可采用低频换能器，提高接收信号的幅度。
谐振管实验讲义(中文)
北京师范大学物理实验教学中心普通物理实验室
5
北京师范大学物理实验教学中心普通物理实验室
注意：开管指一端闭合，另一端是打开的，而闭管是两端都闭合的。
图 3 仪器安装图
参考说明：该讲义参考了网上和同行的相关资料，在此表示感谢！
6
警告：过大的驱动电流会损坏扬声器，缓慢地增大振幅，直到可以听见扬声器的声音，但不 要太大。注意大多数的函数发生器在高频时更有效，因此当你增大频率时要适当地减小振幅。
3、打开示波器与放大器的电源，设置扫描频率和发生器的频率大概一致，选择适 当的增益使你可以清晰地看到由麦克风探测到的声音信号。 如果在最大的增益时你也看 不见信号，调整信号发生器的频率直到从扬声器发出的声音达到最大值，然后增大信号 发生器的振幅直到你能在示波器上清晰地看见图像。 4、调整声波的频率或管的长度来使声波发生谐振，并且可以通过听到一个最大的 声音或在示波器上观察到最大的波形信号来确定共振的产生。
l n / 2, n (1,2,...)
对于一端固定，一端自由的弦，由于固定端是波节，自由端是波腹，所以波长必须 满足式：
l (2n 1) / 4, n (1,2,...)
正如以上所述，当波从管尾反射，反射波和原来的波发生干涉时就会产生驻波，但 是，声波却可在管的两端来回反射好几次，所有这些复合的反射波将一起发生干涉，一 般来说，这些复合的反射波的位相不一定相同，因此合成的振幅会比较小，然而在某些 特定的频率，其位相一致时，将产生一个振幅非常大的驻波，这些频率称为谐振频率。 在实验1中，研究谐振发生时管的长度和频率之间的关系。可以发现用波长比频率 更容易描述谐振的条件，谐振状态也与管的关闭与否有关。对于一个闭管来说，波长满 足以下条件时就会发生谐振：
2019年超声波实验报告-范文模板 (8页)
本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==超声波实验报告篇一：实验报告超声波四川大学实验报告书课程名称：实验名称：超声波探伤实验系别：专业：班号：姓名：学号：实验日期：201X年3月10日同组人姓名：教师评定成绩：篇二：超声实验报告最终版超声实验报告目录实验一超声波的发射、接受和传播实验 .................................................................. . (1)1.1实验设备： ................................................................ ........................................................ 1 1.2实验内容： ................................................................ ......................................................... 1 1.3 实验结果与分析： ................................................................ .. (1)1.3.1 实验程序： ................................................................ ............................................. 1 1.3.2 输出结果： ................................................................ ............................................. 2 1.3.3 实验分析： ................................................................ ............................................. 6 1.4 实验总结： ............................................................... ......................................................... 6 1.5 本实验人员分工： ................................................................ ............................................ 6 实验二超声波的声场指向性测试实验 .................................................................. .. (6)2.1 实验原理 .................................................................. .......................................................... 6 2.2 实验操作 .................................................................. .......................................................... 7 2.3 实验数据记录 .................................................................. .. (7)2.3.1近场 .................................................................. ........................................................ 7 2.3.2中场 .................................................................. ........................................................ 8 2.3.3 远场 .................................................................(来自: 在点网)........................................................ 8 2.4 本次实验人员分工 .................................................................. .......................................... 9 实验三生物组织超声参量测量 .................................................................. .. (9)3.1 实验原理 .................................................................. . (9)3.1.1 声速测量 .................................................................. ............................................... 9 3.1.2 衰减测量（对数谱差法） ................................................................ ................... 10 3.1.3 非线性参量的测量 .................................................................. ............................. 10 3.2 实验内容 .................................................................. .. (10)3.2.1 声速的测量 .................................................................. ......................................... 10 3.2.2 衰减的测量 .................................................................. ......................................... 11 3.3 实验程序 .................................................................. ........................................................ 11 3.4 程序运行结果 .................................................................. ................................................ 12 3.5 参量计算 .................................................................. ........................................................ 12 3.6 本实验人员分工 .................................................................. ............................................ 13 实验四超声成像实验 .................................................................. . (13)4.1、实验内容 .................................................................. ...................................................... 13 4.2、实验程序 .................................................................. ...................................................... 13 4.3、程序运行结果 .................................................................. .............................................. 14 4.4 本实验人员分工： ................................................................ (18)实验一超声波的发射、接受和传播实验1.1实验设备：超声探头脉冲发射及接受设备示波器1.2实验内容：1) 2) 3) 4)掌握各种设备的操作和连接（超声探头、脉冲发射及接受设备、示波器）；分别得到两种超声探头（1MHz，5MHz）的反射回拨，画出其波形。
多级轴流压气机内部噪声测试及频谱演化特征分析
气机 上发 现 了转子 叶 片非 同步振 动 现 象 ， 用 旋 并 转不 稳 定 性 理 论 对 叶 片 振 动 机 理 做 了解 释 ； ２ ０ 年 ， ｉｃ 人 提 出 叶 尖 流 动 不 稳 定 性 激 ０ １ Ｍａａｈ等 ｌ 励 空腔声 模态 ， 而 激起 叶片非 同步 振动 ＿ ；０３ 从 ４ ２ ０
（ 件试验 中的位置 ２ ， 部 ） 一级 转子 叶片 正上方 （ 部
致 的叶尖 间 隙流 不 稳 定 性 诱 发 了 叶 片非 同 步 振
动 ；０ ７年 ， ａ ｈ ｍａｓ ２０ Ｊ ｎＴ ｏ ｓｉ ｅ ｎ等人 提 出叶尖 间隙 流 与声波 反馈 现象 的耦合诱 发转子 叶 片非 同步 振
（ ａｕｔ ｏ ｒｓａｅＥ ｇｎｅ ｎ ， ｈｎ ａｇＡ ｒｓａｅＵｎｖｒｔ ，ｈ ｎ ａｇ１０３ ） Ｆｃ ｌ ｆ ｏｐｃ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｓ ｅ ｙｎ ｅｏｐ ｃ ｉｅｓｙ Ｓ ｅｙｎ １ １６ ｙ Ａｅ ｉ ｉ
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｔｈ ｓｐ ｐｅ ａｎｌ ｎ ｅ ｔ ｔｓ ｔ ｅ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉｓ ｏ ｈｅ ｎ ｉｅ ｉ ｅ ｃ ｍ ｐ ｅ ｓ ｒｂ ｆ ｒ ｎ ｆｅ ｉ ａ ｒｍ ｉ ｙ ｉ ｖ ｓｉ ｅ ｈ ｈ ｒ ｃｅ ｔｃ ｆ ｔ ｏ ｓ ｎ ｔ ｏ ｇａ ｉ ｈ ｒｓｏ ｅｏ ｅ ａ ｄ ａ ｒ ｔ
中 图 分 类 号 ： ２２ ４ Ｖ ３ ． 文献标志码 ： Ａ
ｄ ｉ１ ．９９ ｊｉ ｎ２ ９ ｏ ： ３ ６／ ． ｓ ．０ ５—１４ ．０ ２ ０ ．０ ０ ｓ ２ ８２ １．４ ０ ３
Ｍ ｅ ｓ ｅ ｅ ｎｄ ｆ ｅ ｕｅ ｃ ｐ ｃ ｒ ａ ｕｒ ｍ ｎｔａ ｒ ｑ ｎ ｙ ｓ ｅ ｔ ｕｍ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｎａ ｙ ｉ ｆ ｔ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｓｉ ｓ ａ ｌ ｓｓ ｏ ｈｅ
通风管道消声器技术原理及安装注意事项全解
通风管道消声器技术原理及安装注意事项全解通风管道消声器技术原理及安装注意事项全解通风管道消声器是对中、⾼频宽带特性有较好效果的阻性吸⾳降噪原理，对低、中频和脉动特性时有良好效果的抗性消声降⾳原理以及微穿孔消声器和阻抗复合式消声器。
消声器是利⽤声的吸收、反射、⼲涉等原理，降低通风与空调系统中⽓流噪声的装置。
根据消声原理的不同可以分为阻性、抗性、共振型和复合型等。
⼀、阻性消声器阻性消声器利⽤吸声材料的吸声作⽤⽽消声的。
其构造是把吸声材料固定在⽓流流动的管道内壁，或按⼀定⽅式排列在管道或壳体内构成阻性消声器，吸声材料能够把⼊射在其上的声能部分地吸收掉。
声能之所以能被吸收，是由于吸声材料的多孔性和松散性。
当声波进⼊孔隙，引起孔隙中的空⽓和材料产⽣微⼩的振动，由于摩擦和粘滞阻⼒。
使相当⼀部分声能化为热能⽽被吸收掉。
它对于⾼频和中频噪声效果较好，但对低频噪声消声性能较差。
1、管式消声器管式消声器是⼀种最简单的消声器，它仅在管壁内周贴上⼀层吸声材料，故⼜称“管衬”。
特点是制作⽅便，阻⼒⼩，但只适⽤于较⼩的风道，直径⼀般不⼤于400mm风管。
管式消声器仅对中、⾼频率吸声有⼀定的消声作⽤。
对低频性能很差。
2、⽚式和格式消声器管式消声器对低频性能很差，对中、⾼额率噪声⼜易直通，并且当管道段⾯积较⼤时，会影响对⾼频噪声的消声效果，这是由于⾼频声波（波长短）在管内以窄束传播，当管道⾯积较⼤时，声波与管壁吸声材料接触减少，从⽽使⾼频声的消声量减少，因此对断⾯较⼤的风管可将断⾯分成⼏个格⼦，这就是⽚式及格式消声器。
⽚式消声器应⽤⼴泛，构造简单，格式消声器要保证有效断⾯积不⼩于风道断⾯，因⽽体积较⼤，每格的尺⼨宜控制在200mm×200mm左右。
⽚式消声器的⽚间距⼀般在100~200mm的范围内，⽚间距增⼤时，消声量会相应地下降。
⼆、共振型消声器吸声材料通常对低频噪声的吸收能⼒很低，单靠增加吸声材料的厚度来提⾼吸声效果并不经济，为了改善低频噪声的吸声效果，通常采⽤共振型消声器。
声学系统名词解释要点
声学系统名词解释一、声学1、最大声压级：扩声系统在厅堂听众席处产生的最高稳态准峰值声压级。
另一解释：在扩声系统中，音箱所能发出的最大稳态声压级，最大声压级越高，说明系统的功率储备就大，声音听起来底气足、动态大、坚实有力。
决定扩声系统最大声压的因素主要是功放、音箱总功率和声场大小等。
音箱等设备所能达到的最大稳态声压，人耳不能承受120BD的音量，舒服的情况下是85DB，从70DB到73DB声音＋3DB声音放大一倍。
2、最高可用增益：扩声系统在所属厅堂内产生反馈自激临界增益减去6dB时的增益。
另一解释：扩声系统在反馈自激（啸叫）临界状态的增益减去6分贝时的增益，此时扩声系统应绝对没有声反馈现象存在。
在反馈临界状态下，由于还存在振铃现象，即声音停止发声后音箱中会继续有尾音（余音），还会对音质造成破坏，声反馈的影响并没有消除，减去6分贝后这种现象消失，定为最高可用增益。
此值越高，说明话筒路声音的放大能力越强，声反馈啸叫抑制得好，话筒路声音可以开得很大。
当啸叫发生时，下降6DB就达到了设备的最大稳态可用增益。
3、传输频率特性：扩声系统达到最高可用增益时，厅堂内各听众席处稳态声压的平均值相对于扩声系统传声器处声压或扩声设备输入端的电压的幅频响应。
另一解释：扩声系统的频率响应特性，为房间和音响设备共同的频响特性，考察系统是否能够将各频率声音音量比例真实再现，即对各个频率的信号放大量一致，优秀的扩声系统，不应该出现某些频率声音过强、某些频率声音不足的现象。
获得良好的传输频率特性的主要方法有：合理的建声设计、用粉红噪声频谱分析仪法调整均衡器以及采用频率响应特性好的音箱放音等。
在声音处理时频率要平稳，这样表示设备的性能较好，或者说音箱能够较好的还原声音4、传声增益：扩声系统达最高可用增益时，厅堂内和听众席处稳态声压级的平均值与扩声系统传声器处声压级的差值。
另一解释：扩声系统在使用话筒时，对话筒拾取的声音的放大量，是考察扩声系统声反馈啸叫程度的重要指标，传声增益越高，声反馈啸叫越小（少），话筒声音的放大量越大。
NBT47013.32015标准2019超声Ⅲ级班
恢复了超声测厚并增加了不锈钢堆焊层的超声测厚， 扩大了适用范围，更多地采用了欧标，体现了与国际接 轨的发展方向。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
NBT47013.32015标准 2019超声Ⅲ级班
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
2020年4月12日星期日
NB/T47013.3标准的发展
1、JB4730-94 第三篇 超声检测 包括钢板、锻件、复合钢板、无缝钢管、高压螺栓件
、奥氏体钢锻件、钢焊缝、不锈钢堆焊层、铝焊缝、超 声测厚等； 2、 JB/T4730.3-2005
路漫漫其设备焊接接头工件厚度的适用范围从8mm～ 400mm扩大到了6～500mm；
12、重新设计了CSK-IIA和CSK-IVA试块上人工反射体 的位置和数量。这样既保证检测区域覆盖，又适用于 直探头检测焊接接头基准灵敏度的调节。新CSK-IIA试 块适用工件厚度范围为6mm～200mm，该试块主要参考 欧盟(EN)和日本(JIS)标准，人工反射体直径仍为 φ2mm ；新CSK-IVA试块适用工件厚度大于200mm～ 500mm。CSK-IVA试块主要在参考美国ASME规范的基础 上进行了改进，人工反射体直径统一为φ6mm；
13、细化了不同类型焊接接头超声检测要求。涉及内 容包括平板对接接头、T型焊接接头、插入式接管角接 接头、L型焊接接头、安放式接管与筒体（或封头）角 接接头、十字焊接接头、嵌入式接管与筒体（或封头 ）对接接头等；
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
14、重新设计了GS试块。增加了圆弧反射面等。主要有利 于弧面探头的时基线调整；
多模态超声导波管道检测技术的研究
多模态超声导波管道检测技术的研究作者：窦林彬王川方严有琪纪鹏来源：《科技资讯》 2011年第31期窦林彬王川方严有琪纪鹏(江苏省特种设备安全监督检验研究院镇江分院江苏镇江 212009)摘要:目前管道检测技术尚难实现大面积、长距离和复杂状态管道的早期裂纹快速检测。
而多模态超声导波管道检测技术,利用超声导波,基于小波分析、遗传算法和随机理论,研究激励的方法、信号的采集、分析和管道状态判别的理论和技术,可以实现这一目标。
关键词:裂纹检测多模态超声导波中图分类号:TH87 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)11(a)-0002-02Abstract:By now pipe’s NDT is difficult to detect crack in great area、longand complex state pipe.Multi-modes ultrasonic guided waves in pipe’s NDT canrealize this object,by using small waves analyse、inheritance arithmetic and random theory to research the means of inspirit、collection and analyse of signal、theory and technology to distinguish pipe state.Key Words:Crack detect;Multi-modes;Ultrasonic guided waves近年来,管道应用在世界范围内得到了飞速的发展,在经济建设中发挥着越来越重要的作用,已成为现代工业和国民经济的命脉。
作为管道事故中最经常发生的泄漏事故一旦发生,不仅造成大量物质损失,泄漏的有毒化学物质还带来环境污染,更为严重地是有可能带来的人身伤亡事故。
实验报告-声波谐振管
Vpp(mV)
2.0
31.6
24.0
65.6
46.0
15.2
4.0
40.0
26.0
62.4
48.0
23.6
6.0
46.8
28.0
57.2
50.0
31.6
8.0
53.2
30.0
52.0
52.0
38.8
10.0
59.6
32.0
46.4
54.0
45.2
12.0
63.6
34.0
40.0
56.0
52.0
图6
闭管中的声速：v=341.3m/s，相对误差：|(v-v0)/v0|=1.39%
2、测量开管中的声速（自行设计）
图7
【总结与讨论】
本实验总体来讲较为成功。实验一中，闭管测得基频与经验公式的结果相差很大，可能是实验过程中仪器不太稳定，而且采用了较长的管长，导致测量管长的时候不太准确。实验二、三、四都是探究性质的实验，因此没有做误差分析。但是根据常识，实验二中的波形图大体正确，实验三四测出的声速也与24摄氏度时的声速（346.1m/s）相差不多。
22.0
49.6
44.0
90.4
66.0
48.8
闭管驻波波形图：
图4
三、管长和谐振模式
频率f=1200Hz
管长(cm)
77.8
63.7
49.9
35.2
20.2
6.1
n
5
4
3
2
1
0
以n为横坐标，管长为纵坐标作图，并进行直线拟合，求声速：
图5
声速：v=345.4m/s，相对误差：|(v-v0)/v0|=0.207%
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（ ２ ） ： ５ ８ － ６ ２ ．
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（ １ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ， Ｑ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ ２ ６ ６ ５ ８ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｆ ｏ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ，Ｑ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ ２ ６ ６ ５ ８ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ａ； ｎ
刘永 旺 ， 管 志川 ，都振 川 ， 金 有 海 ， 赵国山 ，杜彬 彬 ，李致 远 ，王 庆
（ １ ． 中国石 油大学化 学工程 学院 ， 山东青 岛 ２ ６ ６ ５ ８ ０； ２ ． 中国石油 大学石 油工程 学院， 山东青 岛 ２ ６ ６ ５ ８ ０ ：
３ ． 中石化胜利工程有 限公 司钻 井工程技 术公 司 ， 山东东营 ２ ５ ７ ０ ６ ４ ） 摘要 ： 建立用于测试声波在钻柱信道中传输及衰减特性 的试验装置 ， 对 由螺纹连接构 成的周期 性管结构 中声波的传播 特性进行试验研究 ， 将利用传递矩阵法计算 的结果与试验结果进行对 比。结果表明 ： 声波在 由螺纹连接构成 的周期性 管结构 中传播时 ， 存在衰减及失真较小 的通带和衰减及 失真较大的阻带 ， 通带与阻带交替分布 ； 随着发射声波频率的升
文章编号 ： １ ６ ７ ３ － ５ ０ ０ ５ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２ － ０ ０ ５ ８ － ０ ５
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ３ － ５ ０ ０ ５２ ０１ ５ ． ０ ２ ． ０的 频 谱 特 性 测 试
高， 通带声 波的衰减增加 ， 当频率超过一定值时 ， 声波完全被 吸收 ， 即使发射的声波处于通带 ， 亦难 于接收 ； 理论计 算结
果 与试验结果前 ４个通阻带吻合较好 ， 之后差异明显。这表明理论计算方法在计算低频通阻带分布时具有 良好的适用
性 与计算精度 ， 在此范围内， 可以用于钻柱结构 内声波传播频谱特性 的分析及 信息载波频率的选择 。 关键词 ： 声波 ； 周期性管结构 ；螺纹 ； 传递矩 阵法 ： 频谱特性 ；通带
中图分类号 ： Ｔ Ｅ ９ ２ ７ ； ０ ４ ２ １ ． ５ 文献标志码 ： Ａ
引用格 式 ： 刘永旺 ， 管志川 ， 都振川 ， 等．周期性螺 纹连接管结构 中声波 的频谱特 性测试 ［ Ｊ ］ ． 中国石油 大学学 报 ： 自 然科学 版 ， ２ ０ １ ５ ， ３ ９ （ ２ ） ： ５ ８ － ６ ２ ．
２ ０ １ ５年 第 ３ ９卷 第 ２期
中国石 油大学学报 （自然科 学版 ）
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