超声波检测基础知识
超声波检测基础知识
超声场特征值与规则反射体的回波声压
一、超声场的特征值
充满超声波的空间或超声振动所涉及的部分介质,叫超声场。
超声场具有一定的空间大小和形状,只有当缺陷位于超声场内时,才有可能被发现。
描述超声场的特征值(即物理量)主要有声压、声强和声阻抗。
1.1、声压P
超声场中某一点在某一时刻所具有的压强P1与没有超声波存在时的静态压强P0之差,称为该点的声压,用P 表示。
01P P P -=
声压单位:帕斯卡(Pa )、微帕斯卡(μPa )
超声检测仪器显示的信号幅度值的本质就是声压P ,示波屏上的波高与声压成正比。
在超声检测中,就缺陷而论,声压值反映缺陷的大小。
1.2、声阻抗Z
超声场中任一点的声压与该处质点振动速度之比成为声阻抗,常用Z 表示。
c u cu u P Z ρρ===//
声阻抗的单位为克/厘米2·秒(g/cm 2·s )或千克/米2·秒(kg/m 2·s )
1.3声强I
单位时间内垂直通过单位面积的声能称为声强,常用I 表示。
单位是瓦/厘米2(W/cm2)或焦耳/厘米2·秒(J/cm2·s )。
Z
P Zu I 2
22121== 1.4分贝
在生产和科学实验中,所遇到的声强数量级往往相差悬殊,如引起听觉的声强范围为10-16~10-4 W/cm2,最大值与最小值相差12个数量级。
显然采用绝对值来度量是不方便的,但如果对其比值(相对量)取对数来比较计算则可大大简化运算。
分贝就是两个同量纲的量之比取对数后的单位。
通常规定引起听觉的最弱声强为I1=10-16 W/cm2作为声强的标准,另一声强I2与标准声强I1之比的常用对数成为声强级,单位为贝(尔)(B )。
Δ=lg(I2/I1) (B)
实际应用贝尔太大,故长取其1/10即分贝(dB )来作单位:
Δ=10lg(I2/I1)=20lg(P2/P1) (dB )
通常说某处的噪声为多少多少分贝,就是以10-16 W/cm2为标准利用上式计算得到的。
二、规则反射体的回波声压
实际检测中常用反射法,反射法是根据缺陷反射回波声压的高低来评价缺陷的大小。
然而工件中的缺陷形状、性质各不相同,且目前的检测技术还难以确定缺陷的真实大小和形状。
回波声压相同的实际大小可能相差很大,为此特引用当量法。
当量法是指在同样的检测条件下,当自然缺陷回波与某人工规则反射体回波等高时,则该人工反射体的尺寸就是此自然缺陷的当量尺寸。
自然缺陷的实际尺寸往往大于当量尺寸。
超声波检测中常用的规则反射体有平底孔、长横孔、短横孔、球孔和大平面等,下面分别讨论以上反射体中常见的规则反射体的回波声压。
2.1圆盘波源辐射的纵波声场
波源轴线上的声压分布:
在连续简谐纵波且不考虑介质衰减的条件下,如下图所示的液体介质中圆盘源上一点波源ds 辐射的球面波在波源轴线上Q 点引起的声压为:
)sin(0kr t r
d P d s p -=ωλ 式中 0P ——波源的起始声压,s d ——点波源的面积, λ——波长, r ——点波源至Q 点的距离;
k ——波数,λπω/2/==c k , ω——圆频率,f πω2=,t ——时间。
根据波的叠加原理,作活塞振动的圆盘波源上各点波源在轴线上Q 点引起的声压可以线性叠加,所以对整个波源面积进行积分就可以得到波源轴线上的任意一点的声压为: )sin()(sin 2220kx t x x R P dP P s x --+==⎰⎰ωλ
π 其声压幅值为:
)(sin 2220x x R P P s -+=λ
π 式中 s R ——波源半径;
x ——轴线上Q 点至波源的距离。
上述声压公式比较复杂,使用不便,特作如下简化:
当λ/32s R x ≥(即6/2/2πλπ≤x R s )时,根据θθ≈sin (θ很小时)上式可简化为:
x
F P x R P P s S λλπ020=≈ 式中 s F ——波源面积,4/22s s D R Fs ππ==(s D 为波源直径)
上式表明,当λ/32s R x ≥时,圆盘轴线上的声压与距离成反比,与波源面积成正比。
2.2平底孔回波声压
如图所示在N x 3≥的圆盘波源轴线上存在一平底孔(圆片形)缺陷,设波束轴线垂直于平底孔,超声波在平底孔上全反射,平底孔直径较小,表面各点声压近似相等。
根据惠更斯原理可以把平底孔当做一个新的圆盘源,其起始声压就是入射波在平底孔处的声压x F P P S x λ0=
,探头接收到的平底孔回波声压f P 为: 220x F F P x F P P f
S f
x f λλ==
式中 0P ——探头波源的起始声压;
S F ——探头波源的面积,4/2S S D F π=;
f F ——平底孔缺陷的面积,4/2f D Ff π=;
λ——波长;
x ——平底孔至波源的距离。
由上式可知,当检测条件),(λS F 一定时,平底孔缺陷的回波声压或波高与平底孔面积成正比,与距离平方成反比。
任意两个距离直径不同的平底孔回波声压之比为:
22
2121222121f f D x D x Pf Pf Hf Hf == 二者回波分贝差为:
122121
12lg 40lg 20x D x D P P f f f f ==∆
(1)当21f f D D =,12x x =时:
12∆等于12dB ,这说明平底孔直径一定,距离增加一倍,其回波下降12dB 。
(2)212f f D D =,12x x =时:
12∆等于12dB ,这说明平底孔距离一定,直径增加一倍,其回波升高12dB 。
2.3大平底面回波声压
如上图所示,当N x 3≥时,超声波在与波束轴线垂直、表面光洁的大平底面上的反射就是球面波在平面上的反射,其回波声压B P 为:
x
F P PB S λ20= 由上式可知当检测条件),(λF 一定时,大平底面的回波声压与距离成反比。
两个不同距离的大平底回波分贝差为:
2
12112lg 20lg 20x x P P B B ==∆ 当122x x =时:12∆等于6dB
这说明大平底面距离增加一倍,其回波下降6dB 。
超声波检测基础知识
超声波检测基础知识简介超声波检测通常是指通过声波的反射、散射等物理现象对实物进行检测和分析的一种非破坏性检测技术。
超声波具有频率高、穿透力强、灵敏度高、特性稳定等优点,被广泛应用于工业、医学、环保等领域中。
超声波的基本原理超声波是指频率大于20kHz的声波。
超声波在物质中传播的速度受到物质密度、弹性模量和泊松比等因素的影响。
当超声波遇到物体表面或内部结构发生反射或散射时,会在探头中产生电信号,通过信号处理和分析,就可以获得物体的内部结构信息。
超声波探测技术超声波探测系统主要包含以下三个部分:超声发生器、超声探头和信号分析仪。
超声发生器负责产生超声波信号,超声探头负责将超声波信号传递到被测物体中,信号分析仪负责对超声波信号进行处理和分析。
超声波探测技术可以分为接触式和非接触式两种方式。
接触式超声波探测需要将超声探头直接贴附于被测物体表面,适用于对表面缺陷进行检测。
非接触式超声波探测通过传播空气中的超声波来检测物体内部结构,适用于一些特殊要求的场合。
超声波检测应用领域超声波检测技术被广泛应用于工业、医学、环保等领域。
在工业领域中,超声波检测技术可以用于检测金属、非金属材料的缺陷、变形等情况,被广泛应用于航空、汽车、管道等领域。
在医学领域中,超声波检测技术可以用于对人体内部组织器官进行检测和诊断,被广泛应用于心脏、腹部、肝脏等区域。
在环保领域中,超声波检测技术可以用于对大气、水等环境因素进行监测和分析。
超声波检测的优缺点超声波检测技术具有频率高、分辨率高、不破坏被测物体等优点。
同时,超声波检测技术也存在检测深度限制、检测结果易受表面状态影响等缺点。
因此,在选择超声波检测技术时,需要综合考虑其优缺点和适用场合。
超声波检测技术是一种非破坏性检测技术,具有广泛的应用领域和优点。
未来,随着科技的不断发展,超声波检测技术将会发挥更加重要的作用,为人们的生产生活带来更多的便利和贡献。
超声检测技术 ppt课件
1 超声检测的基础知识
优点:
✓ 适用于金属、非金属、复合材料等材料及制件的无损评价; ✓ 穿透力强,可对较大厚度范围(如,几米长的钢锻件)的试
件内部缺陷进行检测; ✓ 灵敏度高,可检测很小的缺陷; ✓ 可较准确地测定缺陷的深度位置; ✓ 设备轻便,对人体及环境无害,可作现场检测。
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1 超声检测的基础知识
互作用,使其传播方向或特征改变; ③ 改变后的超声波有通过检测设备被检测到,并对其
进行分析处理; ④ 根据接收的超声波的特征,评估试件本身及其内部
存在的缺陷的特征。
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1 超声检测的基础知识
用于发现缺陷并进行评估的基本信息:
✓ 来自材料内部各种不连续的反射信号的存在及其幅度; ✓ 入射信号与接收信号之间的声传播时间; ✓ 声波通过材料以后能量的衰减。
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。
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四. 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,即按波型分类; 按波振面的形状分类,即按波形分;按振动的持续时间 分类等。其中,按波型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。
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1 超声检测的基础知识
纵波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传播切 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。 横波速度通常为纵波声速的一半。实际检测中常用横 波的主要原因是,通过波型转换,很容易在材料中得 到一个传播方向与表面有一定倾角的单一波型,以对 不平行于表面的缺陷进行检测。
超声基础知识部分
第一单元超声波检测的物理基础1、机械振动:有些物体在某一固定的位置(即平衡位置)附近作周期性的往复运动,这种运动形式被称为机械振动,简称振动。
2、自由振动:做振动的系统在外力的作用下物体离开平衡位置以后就能自行按其固有频率振动,而不再需要外力的作用,这种不在外力作用下的振动称为自由振动。
3、无阻尼自由振动:理想情况下的自由振动叫无阻尼自由振动。
自由振动时的周期叫固有周期,自由振动时的频率叫固有频率,它们由振动系统自身条件所决定,与振幅无关。
4、简谐振动:最简单最基本的直线无阻尼自由振动称为简谐振动,简称谐振。
5、在周期性外力的作用下产生的振动称为受迫振动,这个周期性的外力称为策动力。
6、机械波:机械振动在弹性介质中的传播过程,称为机械波。
机械波产生的条件:有机械振动振源和传播振动的弹性介质。
7、波长:在同一波线上两个相邻的振动相位相同的质点之间的距离,称为波长(即一个“波”的长度),用符号λ表示。
波长的常用单位是毫米(mm)或米(m)。
8、频率:单位时间内波动通过某一位置的完整波的数目,称为波动频率,也是质点在单位时间内的振动次数,用符号f表示。
频率的常用单位是赫兹(Hz),即(次)/秒。
波的频率是波源的振动频率,与介质无关。
9、周期:周期在数值上等于频率的倒数,它是波动前进一个波长的距离所需要的时间,用符号T表示。
周期的常用单位有秒(s)。
10、波速:在波动过程中,某一振动状态(即振动相位)在单位时间内所传播的距离叫做波速,用c表示,其常用单位为米/秒(m/s)。
波速的影响因素有:(1)介质的弹性模量和密度;(2)波的类型;(3)传播过程中的温度。
11、惠更斯原理:媒质中波动传到的各点,都可以看作是发射子波的波源,在其后的任一时刻,这些子波的包迹就决定新的波阵面。
惠更斯原理对任何波动过程都适用,不论是机械波或电磁波,不论这些波动经过的媒质是均匀的或非均匀的。
利用惠更斯原理可以确定波前的几何形状和波的传播方向。
超声波检测基本知识
βS βL
=
=
=
C 2L
一、超声波的性质
(2)第一临界角 当在第二介质中的折射纵波角 等于90度时,称这时的纵波入 射角为第一临界角α I。 这时在第二介质中已没有纵波, 只有横波。焊缝探伤用的横波就 是,经过界面波型转换得到的。 (3)第二临界角 当纵波入射角继续增大时,在第 二介质中的横波折射角也增大, 当βS达90度时,第二介质中没有 超声波,超声波都在表面,为表 面波。
六、超声波探伤工艺
1、探伤准备 (1)技术等级、检测区、工件表面准备(对接焊 接接头检测) 检测技术等级 a 技术等级分为A、B、C三级,C级,根据压力容 器产品的重要程度进行选用。 b 选用原则: A级检测适用于承压设备有关的支承件和结构件焊 缝检测; B级检测适用于一般承压设备对接焊缝检测; C级检测适用于重要承压设备对接焊缝检测。
一、超声波的性质
(3)能像光线一样呈直线传播,并在界面上产生
反射、折射和波型转换,在传播过程中还有干
涉、叠加、绕射现象,故可以充分利用这些几 何、物理特征进行探伤。 (4)在金属材料中的传播速度很快, 穿透能力 强、衰减小,如对某些金属的穿透能力可达数 米,其他检测手段θ
副声束瓣
二、超声波的发射与接收
(2)中线轴线上的声压分布情况
在靠晶片的一个范围内,由于波的干涉,出现的声压为“0”点, 从晶片至最后一个声压最大值的距离称为近场距离,此区域称近 场区。
探伤时缺陷在声场中
才能被发现,如在近 场区声压为零处也不 能发现。
N
在距晶片三倍的近场区以外, 声压随距离下降情况与球面波 相似,与理论计算值基本相同。
第九章 超声波检测基础知识
第九章、超声检测
一、超声波的性质 1、声波 次声波 超声波 声波、次声波、超声波都是机械波,有声速、频率、波长、声 压、声强等参数,在界面也会发生反射 、折射 。 我们能够听到声音是因为声波传 到了我们的耳内,声波的频 率在20HZ~20000HZ,频率低于或超过上述范围时人们无 法听到声音,频率低于20HZ的声波称为次声波,频率超过 20000HZ的声波称为超声波。
公共基础知识超声波检测技术基础知识概述
《超声波检测技术基础知识概述》一、基本概念超声波检测技术是一种利用超声波在材料中传播的特性来检测材料内部缺陷、测量材料厚度、确定材料性质等的无损检测方法。
超声波是指频率高于 20kHz 的机械波,其在不同材料中的传播速度、衰减程度和反射特性各不相同,这些特性为超声波检测提供了基础。
超声波检测主要涉及到超声波的发射、传播和接收。
通常使用超声波探头作为发射和接收超声波的装置。
探头中的压电晶体在电信号的激励下产生超声波,并将接收到的超声波信号转换为电信号,以供后续分析处理。
二、核心理论1. 超声波的传播特性- 超声波在均匀介质中沿直线传播,其传播速度取决于介质的弹性模量和密度。
不同材料中的传播速度差异较大,例如在钢中的传播速度约为 5900m/s,在水中的传播速度约为 1480m/s。
- 超声波在传播过程中会发生衰减,衰减的原因主要包括散射、吸收和扩散等。
散射是由于材料中的不均匀性引起的,吸收是由于材料对超声波能量的吸收,扩散则是由于超声波在传播过程中的扩散效应。
- 当超声波遇到不同介质的界面时,会发生反射、折射和透射等现象。
反射波的强度取决于界面两侧介质的声阻抗差异,声阻抗差异越大,反射波越强。
2. 超声波检测原理- 脉冲反射法:通过发射短脉冲超声波,当超声波遇到缺陷或界面时,会产生反射波。
根据反射波的到达时间、幅度和波形等信息,可以确定缺陷的位置、大小和性质。
- 穿透法:将超声波发射探头和接收探头分别放置在被检测材料的两侧,通过检测透射超声波的强度和波形变化,来判断材料内部是否存在缺陷。
- 共振法:利用超声波在被检测材料中产生共振的原理,通过测量共振频率和共振幅度等参数,来确定材料的厚度、弹性模量等性质。
三、发展历程超声波检测技术的发展可以追溯到 19 世纪末期。
当时,人们开始研究超声波的特性和应用。
20 世纪初期,超声波检测技术开始应用于工业领域,主要用于检测金属材料的内部缺陷。
在第二次世界大战期间,超声波检测技术得到了快速发展,被广泛应用于军事工业中,如检测飞机、舰艇等装备的零部件。
21536_超声基础知识最新版本ppt课件
术中超声
在手术过程中利用超声实 时监测,提高手术安全性 和准确性。
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其他医学领域应用前景
超声治疗
利用超声波的能量进行无创或微创治疗,如超声消融、超声碎石等。
超声造影
利用超声造影剂提高图像对比度,辅助诊断微小病变。
超声弹性成像
通过测量组织硬度来评估病变性质,为临床提供更多信息。
超声分子成像
利用特异性分子探针进行超声成像,实现疾病的早期诊断和治疗监测。
超声原理
超声波的产生主要依赖于压电效应或磁致伸缩效应。通过特定频率的交变电压 或磁场作用于压电晶体或磁致伸缩材料,使其产生机械振动,从而发射出超声 波。
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超声发展历程
早期探索
19世纪末至20世纪初,科学家们 开始研究声波在固体中的传播特 性,为超声技术的发展奠定了基
础。
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根据图像特征提出初步诊断意见,并结合 临床病史和其他检查结果进行综合分析。
针对患者病情提出相应的治疗建议或随访 建议。
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04 超声在医学领域应用
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临床科室应用现状
心血管内科
超声心动图可评估心脏结构和功能,辅助诊 断心脏疾病。
妇产科
超声可观察胎儿生长发育情况,诊断妇科疾 病。
检查结束后,按照规范关机并 做好设备维护和保养。
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03 超声诊断方法与技巧
2024/1/25
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常见超声诊断方法
A型超声
一维超声,通过测量不同组织界面的 反射回声时间,得到组织界面的位置 和距离。
B型超声
二维超声,通过扫描人体组织,将回 声信号以光点的形式显示,构成切面 图像。
超声波检测基础知识
超声波检测基础知识一、超声波的发生及其性质1、超声波探伤:利用超声波探测材料内部缺陷的无损检验法。
2、超声波探伤示意图二、超声波检测的原理:超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处,并由一截面进入另一截面时,在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法,当超声波束自零件表面由探头通至金属内部,遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波来,在萤光屏上形成脉冲波形,根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。
三、试块四、焊缝超声波检测工艺要点1. 适用范围⑴、用A型脉冲反射式超声探伤仪器,以单斜探头接触法为主的检测方法。
⑵、适用于焊接件对接处厚度8~400mm的全熔化焊承压设备对接焊缝的超声波检测。
承压设备壁厚大于或等于4mm,外径为32mm~159mm或者壁厚为4~6mm,外径大于或者等于159mm的管子2、检测人员资格:⑴、检测人员必须经过培训,经理论和实际考试合格,取得相应等级资格证书的人员担任。
⑵、检测由II级以上人员进行,I级人员仅作检测的辅助工作。
3、检测设备、器材和材料⑴、使用的超声波仪器满足① JB/T9214-1999 A型脉冲反射式超声波探伤系统工作性能测试方法② JB/T10061-1999 A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件⑵、仪器、探头和系统性能a.在达到所探工件的最大检测声程时,其有效灵敏度余量应不小于10dB.b.仪器和探头的组合频率与公称频率误差不得大于10%.c.仪器和直探头组合的始脉冲宽度(在基准灵敏度下):对于频率为5HZ的探头,宽度不大于10 mm,对于频率为10HZ的探头,宽度不大于15 mm。
d.直探头的远场分辨力应不小于30dB. 斜探头的远场分辨力应不小于6dB。
e.探头①、晶片面积一般不应大于500mm2,且任一边长原则上不应大于25mm②、单斜探头声束轴线水平偏离角不应大于2°,主声束垂直方向不应有明显的双峰。
(3)试块a试块应采用与被检工件相同或近似声学性能的材料制成,该材料用直探头检测时,不得有大于ф2mm平底孔当量直径的缺陷。
超声波基础入门知识详细资料
超声基础部分1.何谓超声波?诊断用超声波是如何产生的?人耳能感知的声波频率范围为20—20000Hz。
低于20Hz者称为雌声波,高于20000Hz者称为超声波。
医用诊断用超声波的范围多在1—15MHz。
超声波是机械波。
可由多种能量通过换能器转变而成。
医用超声波是由压电晶体(压电陶瓷等)产生。
压电晶体在交变电场的作用下发生厚度的交替改变,即机械振动。
其振动频率与交变电场的变化频率相同。
当电场交变电频率等于压电晶片的固有频率时其电能转换为声能(电—声)效率最高,即振幅最大。
压电晶体只有两种可逆的能量转变效应。
上述在交变电场的作用下,由电能转换为声能,称为逆压电效应。
相反,在声波机械压力交替变化的作用下,晶体变形而表面产生正负电位交替变化,称压电效应。
超声探头(换能器)中的压电晶片,在连接电极电压交替变化的作用下产生逆压电效应,称为超声发生器;而在超声波机械压力下产生压电效应,又成为超声波接收器。
这是超声波产生和接收的物理学原理。
2.超声波物理特性及其在介质中传播的主要物理量有哪些?它们之间有何关系?(1)频率(frequency):质点单位时间内振动的次数称为频率(f)。
(2)周期(cycle):波动传播一个波长的时间或一个整波长通过某一点的时间(T)。
(3)波长(wavelength):声波在同一传播方向上,两个相邻的相位相差2π的质点间的距离为波长(λ)。
(4)振幅(amplitude):振动质点离开平衡位置的最大位移称振幅,或波幅(A)。
(5)声速(velocity of sound,sound velocity):单位时间内,声波在介质中传播的距离称声速(C)。
介质不同,超声在介质中的声速度也不同,但是在同一介质中,诊断频段超声波的声速可认为相同。
声波在介质中的传播速度与介质的弹性系数(k)和介质密度(ρ)有关。
其声速与k和ρ比值的平方根成正比,即式中C为声速,E为杨式模量。
根据物理学意义,c、f、T、λ之间有下列关系:f=1/T,c=λf=λ/ T,λ=c/ f超声在人体软组织(包括血液、体液)中的声速约为1540m/s;骨与软骨中的声速约为软组织中的2.5倍;而在气体中的声速仅为340m/s左右。
超声波检测
液体、气体介质中超声波的传播速度
1、声速: 液体和气体中只能传播纵波,其波速与容变弹性模量
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。
一些材料中的超声波声速
材料 钢 水
铝
有机玻璃 电瓷 空气
纵波声速 (m/s)
5900 1400
纵波发射的超声场
讨论:晶片直径、声波波长(频率)与近 场长度、波束指向性的关系:
其声压幅值为
P
2P0
sin
(
RS 2 x2 x)
当 x 3时RS 2,/ 经简化处理得:
P P0RS 2 P0 FS
x
x
波源轴线上声压分布
1、近场区和近场长 波源附近由于波的干涉而出现的一系列声压 极大和极小值的区域称为近场区。圆盘源近场 区有n+1个极大值和n个极小值。 最后一个极大值至波源的距离称近场区长度。 其值为: N DS 2 DS 2 FS
质点振动方向与波的传播方向相互平行的波,也称压缩波、疏密波。 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 气体虽不能承受拉伸和压缩应力,但能承受压应力产生的容积变化,因此液 体和气体也能传播纵波。
声阻抗可理解为介质对质点振动的阻碍作用。 三、声强I
单位时间内垂直通过单位面积的声能称为声强。
在同一介质中,超声波的声强与声压的平方成正比。
分贝与奈培
引起听觉的声强范围:10-16~10-4 W/cm2。 标准声强:引起听觉的最弱声强 I0=10-16 W/cm2 声强级:某点的声强I与标准声强I0之比的常用对数。单位:贝尔(B)。
无损检测超声波二级培训教材
1. 是否存在来自缺陷的超声信号及其幅度; 2. 回波的传播时间; 3. 超声波通过材料后的能量衰减。
*
第2章 超声波探伤的物理基础 超声波是一种机械波,是机械振动在介质中的传播。 机械振动与波动是超声波探伤的物理基础。 超声波探伤中,主要涉及到几何声学和物理声学中的一些基本定律和概念。 如几何声学中的反射、折射定律及波型转换; 物理声学中波的叠加、干涉、衍射等。
*
1.1.2 超声检测工作原理 超声检测主要基于超声波在工件中的传播特性,如超声波在通过材料时能量会损失;在遇到声阻抗不同的两种介质的界面时会发生反射等。其主要的工作过程是:
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1. 声源产生超声波,并通过一定的方式进入工件; 2. 超声波在工件中传播并与工件材料及其中的缺陷相互作用,使其传播方向或特征发生改变; 3. 改变后的超声波通过检测设备接收,并对其进行处理和分析; 4. 根据接收到的超声波信号特征,评估工件表面及其内部是否存在缺陷及缺陷的特征。 通常用来发现缺陷并对其进行评估的基本信息是:
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2.2 波的分类按波的类型分类: 纵波:介质中质点的振动方向与波的传播方向相互平行的波,称为纵波(L) 凡能承受拉伸或压缩应力的介质都能传播纵波。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。液体和气体虽然不能承受拉伸应力,但能承受压应力产生体积的压缩和膨胀,因此液体和气体也可以传播纵波。
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(3)波速C: 波动中,波在单位时间内所传播的距离称为波速,用C表示。常用单位为米/秒(m/s)。 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。它们的区别主要在于频率不同。 C = λf 或 λ = C/f 振动的传播速度称为波速(声速),不要把波速与质点的振动速度混淆起来,质点的振动方向与波动的传播方向也不一定相同。
