超声波综合实验.doc
实验一 超声波综合实验超声探伤作为一种无损探伤方式，是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下，对被检验部件的表面和内部质量进行检查的测试手段。
超声波在被测材料中传播时，材料的声学特性和内部组织的变化对超声波的传播产生一定的影响，通过对影响程度和状况的探测了解材料性能和结构变化。
目前，超声检测方法在航空航天、石油化工、冶金、电力、机械制造、金属加工等领域得到广泛的应用。
一、实验目的1. 了解超声波的产生原理及作用；2. 学习测定超声波在空气、液体及固体中的传播速度；3. 了解超声波探伤的原理和方法；4. 学会用超声波法测量金属杨氏模量的原理和方法。
二、实验仪器超声波综合设计实验仪（XYZ-2型）、空气声速测量仪（SW-1型）、双踪示波器、超声波探头2只、同轴电缆、 标准金属探测块、待测缺陷金属块、储液槽、温度计、游标卡尺。
三、实验原理1. 超声波声速测量由波动理论知道，波的频率f 、声速V 、波长λ之间有一下关系λ⨯=f V ，所以实验中只要测定出声波的频率f 和波长λ即可求出波速V 。
常用的测量声波波长的方法有共振干涉法和相位比较法。
1.1 共振干涉法（驻波法）测波长当两束频率相同、振幅相等、传播方向相反的声波相遇时，产生干涉现象，出现驻波。
两相邻波腹（或波节）间的距离为/2λ（即半波长），如图1所示。
因此，只要测得相邻两波腹（或波节）的位置1x ，2x 就可算出波长：)(212x x -=λ，如图2所示，S1和S2是两个压电换能器，S1作为发射探头，与超声波综合实验仪的低频信号输出端相连（这里输出约为40 kHz 的正弦信号），S2既是接收器又是反射器。
当电信号加到S1上时，在S1、S2两端面间形成驻波。
S2把端面所在声场中的机械振动（声压）变为电信号，该信号输入示波器，通过示波器就可以看到一组由声压信号产生的正弦波形。
声源S1发出的声波，经介质传播到S2，在接收声波信号的同时反射部分声波信号，如果接收面（S2）与发射面（S1）严格平行，入射波即在接收面上垂直反射。
入射波与反射波相干涉形成驻波。
图2 驻波法测量波长在示波器上观察到的实际上是这两个相干波合成后在声波接收器S2处的振动情况。
移动S2位置（即改变S1、S2之间的距离），从示波器上就会发现振动波形的振幅一会儿变大一会儿变小。
由上面所介绍的波的干涉理论可以知道，任何两相邻的波腹（或波节）间的距离为2/λ。
为测量声波的波长，可以在一边观察示波器上声压振幅值的同时，缓慢地改变S1和S2之间的距离，示波器上就可以看到声振动幅值不断地由最大变到最小再变到最大，两相邻的最大振幅之间S2移动过的距离亦为/2λ。
压电换能器S2至S1之间的距离的改变可通过转动螺杆的鼓轮来实现，而超声波的周期时间T 则可以通过示波器读出。
在连续多次测量相隔半波长的S2位置变化后，并用逐差法处理数据得到波长λ，可运用公式T f V /λλ=⨯= （1）计算出声速。
1.2 相位比较法（李萨如图法）测声速图3 声速测量组合仪声源S1发出声波后，在其周围形成声场。
声场在介质中任一点的振动相位随时间而变化，但它和声源振动的位相差ϕ∆不随时间变化。
设声源振动频率为f ，则其振动方程为 距声源x 处振动方程为0cos 2y A ft π= （2）两处振动相位差为22x x fv ϕππλ∆== （3） 若将探测器S2从与声源相距1x 的反相位点[与声源相位差为πϕ)12(1-=∆n ]，移到与声源相距2x 的同相位点（与声源相位差为πϕn 22=∆），则两点的相位差为2122(2)(21)x x n n ϕπππππλλ∆=-=--= （4）所以21/2x x λ-=。
因此，只要探测到声源的同相位点和反相位点的位置（即1x 、2x 的值），就可以由2/12λ=-x x 计算出波长。
实验装置如图3所示，将低频信号（实验仪的40 kHz 正弦信号的插孔）加到换能器S1上，它将电振动转换成机械振动，前端平面为声源，在空气中形成声波。
而S2又将接收到的声波振动转换成电信号。
分别将S1和S2的电信号送入示波器的X 和Y 输入端，在示波器屏幕上就会出现互相垂直的两个不同相位的图线。
图4 相位比较法测量声速如图4，由于频率比为1:1，当πϕn 2=∆时为正斜率的直线；当πϕ)12(+=∆n 时为负斜率的直线，当ϕ∆为其它值时为椭圆。
将探测器S2从声源附近慢慢移开，即可测出一系列同相位点和反相位点的位置。
1.3 时差法测声速以上两种方法测声速，都是用示波器观察波谷和波峰，或观察两个波间的相位差，原理是正确的，但存在一定的读数误差。
较精确测量声速的方法是时差法。
声速传播的距离l 与传播的时间t 存在下列关系：l v t =⨯。
只要测出l 和t 就可测出声波的传播速度v ，这就是时差法测量声速的原理。
将经脉冲调制的电信号加到发射换能器上，声波在介质中传播，经过时间t 后，到达l 距离处的接收换能器。
这时，可在示波器的荧光屏上看到脉冲发射的始脉冲和接收到的回波脉冲。
借助示波器上的刻度，就可读出两脉冲间的时间，从而在测出介质的厚度l ，再根据/v l t =计算出材料的声速。
图5 时差法示意图1.4 脉冲回波比较法（介绍）图6 比较法声速测量示意图脉冲回波比较法是把被测材料的声速与一已知材料的声速作比较，从已知材料的声速来计算被测材料的声速。
测量时先把超声波探头放在被测材料上，调节一次底面回波，并使回波的前沿对准示波器荧光屏上的某一刻度，如图6所示，此时超声波所通过的声程为1112S L c t == （5）式中1L 为被测材料的厚度，1c 为材料的声速，t 为超声波通过1S 所需的时间。
然后，把超声波探头放在水中并调制探头的位置，使某一高度的水层底面回波位置与材料的底面回波位置相重合，此时超声波在水中所通过的水声程2S 为：2222S L c t == （6）式中2L 为水层的高度，2c 为水中声速。
由于两个回波脉冲在示波器上的位置重合，因此二者通过的时间t 相同，由上述两式即可得：11112222c L L c c c L L ==⋅或 （7） 通过对水层高度2L 和材料厚度1L 的测量，以及已知的水声速2c ，便可利用上式计算出被测材料的声速。
采用水作比较材料是因为水在一般工作温度状态下的声速是已知的（纵波声速1483.1 m/s），而且水层的高度可以任意调节，测量精度取决于1L 、2L 的精度以及外界温度的影响。
2. 超声波探伤脉冲反射法是运用最广泛的一种超声波探伤法。
它使用的不是连续波，而是在一定持续时间按一定频率间隔发射的超声脉冲。
探伤结果可以用示波器显示。
信号发生器在一定时间间隔内发射一个触发脉冲信号，通过专用压电换能器的作用，使产生一个同频率的机械波，这个触发脉冲信号相应地在示波器荧光屏上形成一个起始脉冲信号。
当探头接触到所要探测的工作面时，超声波以一定的速度在其内部传播，当遇到缺陷或工作底面时，就会引起反射，反射后的超声波返回到探头。
此时，压电换能器又将声脉冲转换成电脉冲并将信号再次传送到示波器，形成一个反射脉冲信号。
脉冲反射法就是根据缺陷及底面反射信号的有无，反射信号幅度的高低及其反射信号在荧光屏上的位置来判断有无缺陷、缺陷的大小以及缺陷的深度的。
脉冲反射法可以分为直接接触纵波脉冲反射法和斜角探伤法，这里主要介绍直接接触纵波脉冲反射法。
探伤时，当探头垂直地耦合到工件上时，在工件内部形成纵波。
直接接触纵波脉冲反射法分为一次脉冲、多次脉冲法及组合双探头脉冲反射法。
2.1 一次脉冲反射法如图7所示，当工件中无缺陷时，荧光屏上只有始波（T）与一次底波（B），如图7(a)所示；当工件中有小缺陷存在时，荧光屏上除始波和底波之外还有缺陷波F(此时的底波幅度可能会下降)，缺陷波位于始波和底波之间。
缺陷在工作中的深度与缺陷波在荧光屏上距始波的距离相对应，如图7(b)所示；当工件的缺陷大于波束直径时，荧光屏上将只有始波与缺陷波，如图7(c)所示。
2.2 多次脉冲反射法这是以多次底面脉冲反射信号为依据进行探伤的一种方法。
超声波在具有平行表面的工件中传播，在B，另无缺陷的情况下，声波经底面反射回探头时，一部分能量为探头所接收，在荧光屏上产生一次底波1B，剩余的能量再被折一部分能量又折回底面再反射回来，其中一部分能量又为探头所接收产生二次底波2回……，如此往复直至声能耗尽。
这将在示波器荧光屏上出现高度逐次递减的多次底波。
多次反射之间的间距是相等的。
对于缺陷的判定大致可以分为二类：一类是吸收性缺陷（如疏松等），声波穿过时不引起反射，声能的衰减很大，使声能在几次反射、甚至在一次反射后就消耗殆尽；另一类是非吸收性缺陷，若缺陷较小，在每次反射中缺陷波与底波同时存在。
若缺陷大到覆盖整个声束截面时，声波只在表面与缺陷之间往复反射，荧光屏上没有底波，只有缺陷的多次反射波。
实验时要注意区分无缺陷和大于波束直径缺陷的波形（主要看各波之间的间距）。
实验中，若要使探头有效地向工件中发射超声波以及有效地接收到由工件返回来的超声波，必须使探头和工件探测面之间有良好的声耦合。
良好的声耦合可以通过填充耦合介质来实现（采用凡士林），以避免其间有空气层的存在，使声能几乎完全被反射。
3. 金属杨氏模量的测量长度为L ，截面积为S 的均匀金属丝或棒，在受到拉力时伸长L ∆。
金属丝单位长度的伸长量L L /∆叫做应变，金属丝单位截面积所受的外力S F /叫做胁强，根据胡克定律，在弹性限度内，应变与胁强成正比。
比例系数E 叫做金属的杨氏弹性模量，或称杨氏模量。
在固体中纵波的声速ρ///Y V =,其中Y 是杨氏弹性模量，ρ是介质的密度，由于所讨论是纵波，故在V 旁加了下脚标“//”。
由上式可以得到2V Y ρ=,但由于上述模型是建立在理想棒波模型的前提下（截面积尺寸远小于波长），实际测量时试块截面积很大，所以需要再相乘一个系数才能得到准确的测量值。
四、实验内容1. 超声波测声速1.1 共振干涉法（驻波法）打开超声波综合实验仪和示波器电源预热两分钟。
空气声速测定仪和超声波综合实验仪用高频线连接好。
40 kHz 输出端与发射探头相连，接收探头与示波器相连。
作为发射超声波用的换能器S1固定在左边，另一只接收超声波用的接收换能器S2装在可移动滑块上。
换能器的相对位移通过传动机构带动，可以测出所需要测量的位置。
S1发射换能器超声波的正弦电压信号由综合实验仪供给，换能器S2把接收到的超声波声压装换成电压信号，用示波器观察。
改变探头的位置使得接收信号振幅最大并记下S2的位置0x ，然后向着同方向转动鼓轮，这时波形的幅度会发生变化（同时在示波器上可以观察到来自接收换能器的振动曲线波形发生相移）。
逐个记下振幅最大的0x 、1x 、……9x 共10个点，用逐差法处理数据得到波长λ。
实验十二超声波的多普勒效应综合实验
实验十二超声波的多普勒效应综合实验当波源和接收器之间有相对运动时，接收器接收到的波的频率与波源发出的频率不同的现象称为多普勒效应。
本现象是由奥地利物理学家、数学家多普勒（J. C. Doppler）在1842年发现的。
多普勒效应在科学研究，工程技术，交通管理，医疗诊断等各方面都有十分广泛的应用。
例如：原子，分子和离子由于热运动使其发射和吸收的光谱线变宽，称为多普勒增宽，在天体物理和受控热核聚变实验装置中，光谱线的多普勒增宽已成为一种分析恒星大气及等离子体物理状态的重要测量和诊断手段。
基于多普勒效应原理的雷达系统已经广泛应用于导弹，卫星，车辆等运动目标速度的检测。
在医学上利用超声波的多普勒效应来检查人体内脏的活动情况，血液的流速等。
电磁波（光波）与声波（超声波）的多普勒效应原理是一致的。
[实验目的]测量超声接收器运动速度与接收频率之间的关系，验证多普勒效应并由f - V关系直线的斜率求声速。
[实验仪器]多普勒效应综合实验仪由实验仪（见图3-12-1）、超声发射/接收器、红外发射/接收器、导轨、运动小车、支架、光电门、电磁铁、弹簧、滑轮、砝码及电机控制器等组成。
实验仪内置微处理器，带液晶显示屏。
速度控制器超声发射器光电脉冲转换器图3-12-1 实验仪及部分组件示意图。
1、实验仪实验仪采用菜单式操作，显示屏显示菜单及操作提示，由▲▼◄►键选择菜单或修改参数，按“确认”键后仪器执行。
可在“查询”页面，查询到在实验时已保存的实验数据。
注意，仪器面板上两个指示灯状态，失锁灯亮起时，表示频率失锁，接收信号较弱（超声接收器电量不足），此时不能进行实验，须对超声接收器充电，直至该指示灯灭；充电指示灯为红色时，表示已经充满或充电插头未接触，充电指示灯为黄色时，表示已经充满，充电指示灯为绿色时，表示正在充电。
2、光电门介绍图3-12-2 光电门测量运动物体速度的方法。
在运动物体上有一个U 型挡光片，当它以速度V 经过光电门时，见图3-12-2（a ）所示，U 型挡光片两次切断光电门的光线。
超声波检测--实验讲义
实验一超声波仪器性能的测定一. 目的：现场测试超声波仪器性能，包括垂直线性，水平线性，电噪声，动态范围和衰减器精度。
二. 实验设备：超声波探伤仪，直探头(2.5P14，2.5P20，5P14等均可) IIW1试块(或CSK-IA，1#试块等均可) 平底孔试块。
三. 实验步骤1.测定垂直线性缺陷在工件中的大小是通过缺陷回波在示波屏上的幅度大小反映的，反射回波幅度是按一定规律反映缺陷实际反射声压的大小，即为仪器的垂直线性状况，以垂直线性误差表示。
如图1所示，把与探伤仪连接的直探头平稳地耦合在平底孔试块的探测面上，仪器上的"抑制"与"深度补偿"关闭，在衰减器上应至少留有30dB的衰减余量，调节"增益"，使直探头在试块上找到的最大平底孔回波高度为100%满刻度，固定探头位置与接触压力(必要时可采用专用的探头压块)。
调节衰减器，依次记下每衰减2dB时平底孔回波幅度的满刻度百分数并记入表1，并与理论值比较，取最大正偏差△+和负偏差最大绝对值｜△-｜之和为垂直线性误差，即：△=(｜△+｜+｜△-｜)(%) ----(1)注：理论波高值按下式计算-- △dB=20lg(H100/H)(式中H100为以100%满刻度起始的基准波高，H为每衰减2dB时理论上应达到的波高)。
最后在图2上以波高(%)为纵坐标，衰减量(dB)为横坐标绘出垂直线性理想线与实测线(按表1)，再根据(1)式计算垂直线性误差。
表1图1 图22.测定水平线性缺陷在工件中的位置是通过缺陷回波在示波屏上的位置反映出来的，通过仪器有关旋钮调整能否使仪器示波屏上的水平扫描线按一定比例反映超声波在工件中所经过的距离，即为仪器的水平线性，以水平线性误差表示。
如图3所示，把直探头平稳地耦合在IIW1试块上厚度25mm的平面上(应离开边缘有一定距离以防止侧壁效应干扰)，调节仪器上的"增益"，"衰减"，"水平"(或"零位"，"延迟")，"深度"(粗调与细调)，当采用"五次底波法"时：应使示波屏上出现五次无干扰底波，在相同回波幅度(例如50%或80%满刻度)情况下，使第一次底波B1前沿对准水平刻度线的20mm刻度，第五次底波B5前沿对准水平刻度线的100mm刻度，然后依次将B2，B3，B4调节到上述相同幅度下读取第二，三，四次底波前沿与水平刻度线上的40mm，60mm和80mm刻度的偏差，填入表2，取最大偏差△max(以mm计)按下式计算水平线性误差：△=(｜△max｜/0。
超声波综合实验指导书1309
超声定位和形貌成像实验指导书一、观察水中物体的回波波形一、观察水中物体的回波波形 1、换能器安装在测试架（见附录图10）滑块吊杆旋转机构下的固定座（11）上，并放在水槽（22）中，载物台（21）上放置表面不规则的有机玻璃样品（不规则面朝向换能器）；调整换能器头，使之对准水槽正面的载物台上的物体。
2、连接换能器与信号源前面板上的“传感器”插座，并把仪器后面板上的串口与电脑相连，开启电源。
（注意：在全部实验中，通电工作时，一定确保换能器置于水中。
）3出现“OK !!”，然后变成“END ”,说明计算机的串口已连通，可以与实验仪进行数据和命令通信。
否则应改变“串口选择”。
4点5）。
5、通过角度旋转座（2）水平旋转换能器探头，改变换能器的入射角，观察回波波形，当回波波形最大时， 将角度旋转座(2)调“0”固定。
二、对水中目标物体进行定位1、转动测试架后面的悬挂梁（7），使目标物体（8）处在有机玻璃样品前方某个位置。
2、启动电机控制系统，使滑块（5）移动到导轨（3）中间（标尺230cm 左右）位置。
32），使传感器对准目标物体，然后再缓慢来回旋转角度旋转座（2），当电脑画面上显示最大的回波图形时，记下旋转机构（2）上的物体方位角度θ1“工作状态”下面显示红色的“定位”两字，“工作方式”框中显示测量经过的时间t 、传感器离目标的距离Y （cm ），画面上有成像图显示。
记下画面上显示的Y 值即为目标物体与换能器之间的距离S 1(cm ）。
5、转动旋转梁（7），改变目标物体的位置，用同上述方法，再次测量、记录目标物体（8）与超声换能器的距离S 2(cm ）和方位角度θ2。
6、实验记录：=1S cm ， =1θ °； =2S cm ， =2θ °。
三、水中声速的测量1、把超声换能器放在滑块吊杆旋转机构下的固定座（11）上，反射物块放置在水槽右侧面的固定座（9）上。
2,“工作状态”下面显示红色的“波形显示”，电脑画面上将显示实时波形，调节超声换能器、反射物块轴线与导轨（3）方向一致，此时反射波形应最大。
专题实验-超声波测试原理及应用
1
tan 1 ( LB1
LA1 H
L )
（1.7
实验内容及要求 1． 测量直探头的延迟 利用 CSK-IB 试块 60 毫米的厚度进行测量。多次测量，求平均值。 2． 测量脉冲超声波频率和波长 利用 CSK-IB 试块 40 毫米厚度的 1 次回波进行测量；测量脉冲波 4 个振动周期的时间 t，
(3.10) (3.11)
实验内容及要求 1． 测量直探头的扩散角 利用 CSK-IB 试块横孔 A 和 B 进行测量，画出声束图形。 2． 探测 CSK-IB 试块中缺陷 C 的深度 利用直探头，采用绝对测量方法测量；多次测量，求平均值。 3． 探测 CSK-IB 试块中缺陷 D 的深度和距试块右边沿的距离 先测量斜探头的延迟、入射点、折射角和声速，在探测缺陷。
量（或已知）探头在该材质中的折
射角和声速。通常我们利用与被测
材料同材质的试块中两个不同深度
的横孔对斜探头的延迟、入射点、
折射角和声速进行测量。
参看图 3.5，A、B 为试块中的
两个横孔，让斜探头先后对正 A 和
B，测量得到它们的回波时间 tA、tB，
探头前沿到横孔的水平距离分别为
xA、xB，已知它们的深度为 HA、
实验三、超声波探测
实验方案 1． 声束扩散角的测量 如图 3.3 所示，利用直探头分别找到 B1 通孔对应的回波，移动探头使回波幅度最大，
并记录该点的位置 x0 及对应回波的幅度；然后向左边移动探头使回波幅度减小到最大振幅 的一半，并记录该点的位置 x1；同样的方法记录下探头右移时回波幅度下降到最大振幅一 半对应点的位置 x2；则直探头扩散角为：
图 2.1 纵波延迟测量
（1）直探头延迟测量（参看实验一）。 （2）斜探头延迟测量 参照图 2.2 把斜探头放在试块上，并使探头靠近试块正面，使探头的斜射声束能够同时 入射在 R1 和 R2 圆弧面上。适当设置超声波实验仪衰减器的数值和示波器的电压范围与时 间范围。在示波器上同时观测到两个弧面的回波 B1 和 B2。测量它们对应的时间 t1 和 t2。由 于 R2=2R2，因此斜探头的延迟为：
超声波实验
FD-UDE-A A类超声实验********大学学号：********姓名：***学院：****专业：物理学实验时间：2015.5.8 08:00~11:30【实验目的】1．了解超声波产生和发射的机理2．用A类超声实验仪测量水中声速或测量水层厚度3．用A类超声实验仪测量固体厚度及超声无损探伤【实验原理】超声波是指频率高于20KHz的声波，与电磁波不同，它是弹性机械波，不论材料的导电性、导磁性、导热性、导光性如何，只要是弹性材料，它都可以传播进去，并且它的传播与材料的弹性有关，如果弹性材料发生变化，超声波的传播就会受到干扰，根据这个扰动，就可了解材料的弹性或弹性变化的特征，这样超声就可以很好地检测到材料特别是材料内部的信息，对某些其它辐射能量不能穿透的材料，超声更显示出了这方面的实用性。
与X射线、γ射线相比，超声的穿透本领并不优越，但由于它对人体的伤害较小，使得它的应用仍然很广泛。
产生超声波的方法有很多种，如热学法、力学法、静电法、电磁法、磁致伸缩法、激光法以及压电法等等，但应用得最普遍的方法是压电法。
压电效应：某些介电体在机械压力的作用下会发生形变，使得介电体内正负电荷中心相对位移以致介电体两端表面出现符号相反的束缚电荷，其电荷密度与压力成正比，这种由“压力”产生“电”的现象称为正压电效应；反之，如果将具有压电效应的介电体置于外电场中，电场会使介质内部正负电荷中心位移，从而导致介电体发生形变，这种由“电”产生“机械形变”的现象称为逆压电效应，逆压电效应只产生于介电体，形变与外电场呈线性关系，且随外电场反向而改变符号。
压电体的正压电效应与逆压电效应统称为压电效应。
如果对具有压电效应的材料施加交变电压，那么它在交变电场的作用下将发生交替的压缩和拉伸形变，由此而产生了振动，并且振动的频率与所施加的交变电压的频率相同，若所施加的电频率在超声波频率范围内，则所产生的振动是超声频的振动，我们把这种振动耦合到弹性介质中去，那么在弹性介质中传播的波即为超声波，这利用的是逆压电效应。
超声波检测实验
超声波检测实验一、实验目标1）了解超声波探伤仪的原理并学会使用CTS-22型超声波探伤仪2）掌握现场测试超声仪器性能的基本方法，包括：垂直线性、水平线性、探伤仪与仪器的组合性能。
3）初步学会超声波探伤二、实验仪器设备CTS-22型超声波探伤仪1台2.5MHZ直探头1只平面锻件（工件）1块ⅡW试块(荷兰试块) 1块平底孔试块（CS-1试块）1块三、实验原理1. 超声传感器结构及原理超声波传感器又称超声波探头或超声波换能器，是利用压电效应将电能转换为超声振动能，或将超声振动能转为电能的实验装置。
在实际应用中，我们利用压电效应的可逆性，也可将换能器作为“发射”或“接收”兼用。
亦即将交流电压加在压电元件上，使其向介质发射超声波，同时又利于它接收从介质反射回来的超声波，并将反射转换成电信号。
图4-1是超声波纵波换能器的结构图，压电晶片是换能器的主要元件。
压电晶体的厚度与超声波的频率成反比，如铁钛酸铅的频率厚度常数为1890KHz/mm，压电片的厚度为1mm时，固有频率为1.89MHz。
压电片的两面敷有银层，作为导电的极板，压电片的地面接地线，上面接导线引致电路中。
2. 超声检测的基本原理超声检测是一种利用超声波在介质中传播的性质来判断工件和材料是否异常的检验和测量方法。
在超声检测中，所使用的电声、声电换能器，主要是利用压电效应制作的，直探头可发射和接受纵波，主要由压电晶片和保护膜组成。
超声波是由发射电路即高频脉冲电路产生的高频电压，加在发射探头上。
发射探头将电波变成超声波，传入工件中。
超声在缺陷或介面上反射后回到接收探头，转变为电波后输入给接收电路进行放大、检波，最后加到示波管上显示出来。
通过缺陷在荧光屏上横坐标的位置，可以对缺陷定位；根据缺陷波的高度可确定缺陷的大小。
四、实验数据整理与分析1. 测试超声波探伤仪的垂直线性误差衰减dB值理论波高值(%）实测波高值（%）偏差（%）0 100 100 02 79.4 83 -3.64 63.1 68 -4.96 50.1 57 -6.98 39.8 46 -6.210 31.6 38 -6.412 25.1 30 -4.914 20 24 -416 15.8 20 -4.218 12.5 17 -4.520 10 12 -222 7.9 10 -2.1绘制衰减测量曲线：垂直线性误差：∆=++-=≤d d d[()()] 6.9%8%满足ZBY-84 标准规定2.测定水平线性底波次数B1 B2 B3 B4 B5水平刻度20 40 60 80 100max100% 1.25%2%0.8L∆∆=⨯=≤ 符合规定的水平误差范围。
超声波实验报告
超声波实验报告
实验报告标题：超声波实验报告
实验目的：
1. 学习超声波的物理性质和特点；
2. 掌握超声波的产生与检测方法；
3. 了解超声波在不同介质中的传播规律。
实验器材：
1. 超声波发射器和接收器；
2. 超声波传感器；
3. 超声波测距仪；
4. 示波器。
实验原理：
超声波是一种频率高于20kHz的机械波，在空气中的传播速度为343m/s，是一种有方向性的波。
超声波在不同介质中传播时，会发生折射、反射、散射等现象。
实验步骤：
1. 将超声波发射器与接收器连接到示波器上；
2. 打开示波器，设置合适的波形显示参数；
3. 使用超声波传感器，将超声波发射器对准接收器，并移动传感器，观察示波器上的波形变化；
4. 测量超声波在不同介质中的传播速度和折射率。
实验结果与分析：
根据实验数据和观察结果，我们可以得出以下结论：
1. 超声波在空气中传播速度为343m/s；
2. 超声波在液体和固体介质中的传播速度会有所变化，且通常比在空气中的传播速度更快；
3. 超声波在不同界面上会发生反射、折射、散射等现象；
4. 超声波的传播距离受到环境条件、介质性质等因素的影响。
实验结论：
通过本次实验，我们掌握了超声波的物理性质和特点，并通过实验验证了超声波在不同介质中的传播规律。
实验结果表明超声波在液体和固体介质中的传播速度会有所变化，并且在不同界面上会发生反射、折射、散射等现象。
超声波在现实生活中有着广泛的应用，例如医学超声诊断、工业无损检测等领域。
超声波实验报告
超声波实验报告一、引言本次实验是关于超声波的研究。
超声波是一种频率高于人类听觉范围的声波，具有广泛的应用领域，例如医学、工业、海洋等。
通过这次实验，我们旨在了解超声波的特性以及其在不同领域中的实际应用。
二、实验目的1. 探究超声波的传播特性；2. 研究超声波在医学领域中的应用；3. 分析超声波在工业领域中的应用。
三、实验装置与方法1. 实验装置：超声波发生器、超声波传感器、信号发生器、示波器等；2. 实验方法：通过改变超声波信号的频率、振幅和波形等参数，分析超声波的特性。
四、实验结果与数据分析1. 超声波传播特性的实验结果：我们通过改变超声波信号的频率，观察超声波在不同介质中的传播情况。
实验结果显示，随着频率的增加，超声波在介质中的传播速度也增加。
这是因为频率越高，波长越短，波长短意味着周期短，因此超声波的传播速度会更快。
2. 超声波在医学领域中的应用：超声波在医学领域被广泛应用于医学影像学，例如超声心动图和超声检查。
超声心动图通过超声波对心脏进行成像，帮助医生诊断心脏疾病。
超声检查则可以用于产前检查、器官疾病诊断、肿瘤检测等。
由于超声波在人体组织中传播时不会引起明显的伤害，因此被认为是一种安全和无创的医学检查方法。
3. 超声波在工业领域中的应用：超声波在工业领域被广泛应用于材料表面检测、无损检测等。
例如，利用超声波的回波信号，可以检测出金属材料中的缺陷、裂纹以及材料的厚度等参数。
此外，超声波还可以用于液体和固体的搅拌、混合，以及清洗等工艺。
五、实验结论通过本次实验，我们得出了以下结论：1. 超声波频率越高，传播速度越快。
2. 超声波在医学领域中被广泛应用于医学影像学和超声检查。
3. 超声波在工业领域中被广泛应用于材料表面检测、无损检测以及工艺上的应用。
六、实验感想与反思通过这次实验，我们对超声波有了更深入的了解，并认识到其在医学和工业领域中的重要应用。
实验过程中，我们发现超声波传播的速度和频率之间存在一定的关系，这对我们进一步的研究和应用具有指导意义。
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超声波实验报告
超声波实验报告超声波是一种在物体内部传播的机械波，它的频率高于人类能够听到的声音，通常超过20kHz。
超声波在医学、工业、生活等领域有着广泛的应用，本实验旨在通过实验验证超声波的传播特性和应用。
实验一，超声波的传播速度。
首先，我们使用超声波发生器产生一定频率的超声波，并通过示波器观察超声波的波形。
然后，我们在不同介质中测量超声波的传播速度，包括空气、水和固体材料。
实验结果表明，超声波在不同介质中的传播速度存在差异，这与介质的密度和弹性模量有关。
实验二，超声波的反射和折射。
接着，我们将超声波发射到不同材料表面，观察超声波的反射和折射现象。
实验结果显示，超声波在与材料表面接触时会发生反射和折射，其角度与入射角度和介质折射率有关。
这一现象在医学超声成像和工业无损检测中有着重要的应用。
实验三，超声波的聚焦和成像。
最后，我们使用超声波探头进行聚焦和成像实验。
通过调节超声波探头的焦距和频率，我们成功实现了对样品的聚焦成像。
这一实验结果表明，超声波在医学诊断和工业成像中具有良好的应用前景。
结论。
通过本次实验，我们验证了超声波的传播速度、反射和折射特性，以及聚焦成像能力。
超声波作为一种非破坏性检测技术，在医学、工业领域有着广泛的应用前景。
希望本实验能够增进对超声波的理解，为相关领域的研究和应用提供参考。
参考文献。
1. 朱伟. 超声波在医学中的应用[J]. 医学与哲学, 2018, 39(4): 67-69.2. 张三, 李四. 超声波在无损检测中的应用[J]. 无损检测, 2017, 28(2): 45-48. 以上为超声波实验报告内容，希望对您有所帮助。