超声波用途举例（超声波的传播特性）

超声波的传播特性1. 超声波的传播速度，今天小编就来说说关于超声波用途举例?下面更多详细答案一起来看看吧!

超声波用途举例

超声波的传播特性

1. 超声波的传播速度

超声波在介质中的传播速度大小取决与波的振动模式（波形）和介质的密度、弹性模量、泊松比以及温度等，即波形与材料特性相关。因此当波形确定后，声速是一个表征介质声学特性的参数

利用超声检测仪测出超声波从入射点发射到接收反射回波的传播时间以及声速，就能很方便的由于测厚和缺陷的定位，因此超声特性在工业超声检测中得到广泛应用

2. 波的叠加、干涉和衍射

①叠加：当两个或两个以上的声源发出的超声波同时在一个介质中传播时，如果在某些点相遇，则相遇点的质点振动是各列波在该点所引起的振动的合成，合成声场的声压等于各个超声波声压的矢量和，这就是声波的叠加原理。波的传播是独立进行的，不会影响其他超声波的传播

②干涉：如发生叠加的超声波波列频率相同、波形相同、相位相同或相位差恒定，则合成声压的频率与各列相同，但是幅度不等于各列声波声压幅度之和，而与声波波列的相位差有关，在叠加区的不同地点将出现加强或减弱的现象，某些位置上的振动始终加强，而在另一些地方的振动始终减弱或完全抵消，这种现象称为干涉波。把能够产生干涉现象的波称为相干波

波的叠加原理是波干涉的基础，波的干涉是波动的重要特性。在超声检测中，由于干涉现象的存在，使超声场呈现十分复杂的声压分布

③驻波：两个振幅相同的相干波在同一直线上沿相反反向彼此相向传播时叠加而成的波形称为驻波。他是波干涉现象的特例

在工业检测中，超声纵波垂直入射到传声介质中时，如果反射波与入射波以相反方向相遇，并且传声介质厚度等于半波长的整数倍时，就会形成驻波。因此主要利用驻波现象作测厚、测硬度以及胶接结构的检测等

④衍射和绕射：在均匀介质中传播的超声波遇到与基体声阻抗不同的异质界面的障碍物（例如缺陷）时，该异质界面上的每一个点都可以看作是发射子波的波源，产生球面子波，其后任意时刻这些子波波前相切的包络面就是新的波阵面，这种现象称为波的衍射。从表观上看，能使原来的超声波绕过障碍物的边缘继续前进，因此又称为波的绕射

一个作厚度振动的压电晶片，振动面上各质点在同一时刻向另一介质辐射超声波，每一个质点都作为点源辐射球面波，连接各个相同时刻的众多球面波波前的包迹面，就示出了向前传播的波阵面，这就是平面压电晶体超声波探头发射超声波的原理

常规脉冲反射法超声检测可以利用缺陷两端点的衍射波作端部峰值法测长。最新的超声检测技术即衍射时差法超声检测（TOFD）就是利用检测到的缺陷上下边缘衍射波衍射波并通过计算得到缺陷在被检工件（例如焊缝）中的垂直高度。在相控阵超声检测技术中，则利用不同时序激发压电晶片阵列获得波阵面可控的超声波。因此，惠更斯-菲涅尔原理在超声检测中得到了广泛应用

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