主講人：張文都陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》

項(xiàng)目九新型傳感器測(cè)量1.超聲波的性質(zhì)指向性好，能量大，固體的穿越本領(lǐng)大在遇到介質(zhì)的分界面(例如鋼板與空氣的交界面)時(shí)，能產(chǎn)生發(fā)射、折射和波形轉(zhuǎn)換等現(xiàn)象。主要用于超聲波無(wú)損探傷、厚度測(cè)量、流量測(cè)量、超聲顯微鏡及超聲成像。超聲波的特性2.超聲波的傳播方式當(dāng)聲源在介質(zhì)中施力方向與波在介質(zhì)中傳播方向不同時(shí)，聲波的波型也不同。通常有：縱波:質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向一致的波，它能在固體、液體和氣體介質(zhì)中傳播;橫波:質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向垂直于傳播方向的波，它只能在固體介質(zhì)中傳播;表面波:質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)介于橫波與縱波之間，沿著介質(zhì)表面?zhèn)鞑ィ湔穹S深度增加而迅速衰減的波，表面波只在固體的表面?zhèn)鞑?。超聲波的特性超聲波的特性質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)介于橫波與縱波之間，沿著表面?zhèn)鞑サ牟ā１砻娌S深度增加衰減很快。表面波振動(dòng)軌跡是橢圓型，在固體表面?zhèn)鞑ァ３暡ǖ奶匦?.聲速和波長(zhǎng)(1)聲速縱波、橫波及表面波的傳播速度，取決于介質(zhì)的彈性常數(shù)、介質(zhì)密度及聲阻抗。氣體和液體中只能傳播縱波，其中氣體中的聲速為344m/s,液體中聲速在900~1900m/s。在固體中，縱波、橫波和表面波三者的聲速成一定關(guān)系，通?？烧J(rèn)為橫波聲速為縱波聲速的一半，表面波聲速約為橫波聲速的90%。超聲波的特性超聲波的特性(2)波長(zhǎng)超聲波的波長(zhǎng)λ和頻率f的乘積恒等于聲速c(3)指向性超聲波聲源發(fā)出的超聲波速以定角度逐漸向外擴(kuò)散。指向角日與超聲波直徑D以及波長(zhǎng)λ之間的關(guān)系為:超聲波的特性例題：設(shè)超聲源的直徑D=20mm，射入鋼板的超聲波頻率為5MHZ,求指向角。可見(jiàn)：超聲波波源的指向性是十分尖銳的。超聲波的特性4.超聲波的折射和反射超聲波的特性超聲波的特性超聲探頭與被測(cè)物體接觸時(shí)，探頭與被測(cè)物體表面間存"在一層空氣薄層，空氣將引起三個(gè)界面間強(qiáng)烈的雜亂反射波，造成干擾，并造成很大的衰減。為此，必須將接觸面之間的空氣排擠掉，使超聲波能順利地入射到被測(cè)介質(zhì)中。在工業(yè)中，經(jīng)常使用一一種稱為耦合劑的液體物質(zhì)，使之充滿在接觸層中