超声波练习题
编者按：查字典物理网小编为大家收集发布了超声波练习题，希望对大家有所帮助。
超声波练习题
第四节超声波
练习
一、选择题
1、蝙蝠通常在夜间出来活动、觅食，但它们从来不会撞击到墙壁、树枝上，并且能以很高的精确度确认目标.这主要是因为( )
A.蝙蝠有夜视眼
B.蝙蝠靠嗅觉确定目标
C.蝙蝠靠听觉确定目标
D.蝙蝠在飞行过程中靠发出超声波遇到障碍物反射回来的声波确定目标
2、下列说法中不正确的是( )
A.利用强超声波对钢铁、宝石、金刚石等坚硬物体进行钻孔和切割加工
B.在建筑方面，设计、建造大厅堂时，必须把回声现象作为重要因素加以考虑
C.在石油勘探时，常采用人工地震的方法，即在地面上埋好炸药包，放上一列探头，把炸药引爆，探头就可以接受到地
下不同层间界面反射回来的声波，从而探测出地下油矿
D.利用超声波能够预报地震、侦察台风和大气中的核爆炸
3、人能感受的声音频率有一定的范围，大多数人能够听到声音的频率范围大约是20～20190次每秒.人们把低于20次每秒的声音叫次声波，把高于20190次每秒的声音叫超声波.大象进行交流的声音是一种次声波，人类听不到大象的声音，是因为( )
A.大象发出的声音太小
B.次声波无法传到人耳
C.次声波的频率大于20190次每秒
D.次声波的频率小于20次每秒
4、关于超声波的利用，下列叙述中正确的是( )
A.利用超声波可以探测人体内脏器官的疾病
B.利用超声波可以探测海洋的深度
C.利用超声波可以直接清洗精密机械上的污垢
D.利用超声波可以除去人体内的结石
5、关于声呐(sonar)，下列说法正确的是( )
A.它是利用次声波定位的
B.它本身必须能发射超声波
C.它本身必须能接收超声波
D.它能确定物体的远近
二、填空题
6、超声波具有、等特点.超声波主要应用于、、、等方面。
7、次声波具有等特点，监测与控制次声波有助于减小它的危害，次声波主要应用于、、等。
8、如图4.4-10，蝙蝠在飞行中发出，根据到来的方位和时间确定目标的位置和距离，根据这一原理，科学家发明了，用来探测鱼群、探知海深等。
图4.4-10
9、下面是几种动物和人能听到的声音的频率范区(单位：Hz)：
(1)鳄鱼：20(2)青蛙：50
(3)猫：6035000;(4)人：2020190;
(5)狗：15(6)知更鸟：25021000.
上述的动物和人中，能听到次声的有，能听到超声的有，超声和次声都听不到的是。
10、声响是人们利用超声波、等特点制成的.监测与控制有助于减少它的危害，并可以用来预报地震、台风和监测核爆炸。
三、计算题
11、如图4.4-11一艘渔船在海上用声呐探测鱼群，当向鱼群发出超声波后 4s收到返回的超声波，求这群鱼当时离渔船多远?若当超声波到达鱼群后，鱼群以3m/s的速度向远离
渔船的方向直线游去，则渔船收到超声波时，鱼群游动了多远(超声波在海水中的速度为1500m/s)?
答案
一、选择题
(1)D (2)D(3)D(4)A、B、D(5)B、C、D
二、填空题
6.方向性好;穿透力强;航海探测;医疗治疗;金属探伤;医疗;诊断
7.能量损失小;传播得远;预报地震;台风;监测核爆炸
8.超声波;超声波;声呐
9.狗;猫;知更鸟;青蛙
10.容易会聚;传播得远;次声波
12.鱼群当时离船的距离为：s=vt=1500m/s4s =3000m;鱼群游动的距离为：s=vt=3m/s4s =6m(点拨：超声波到达鱼群所用的时间为：t=4s =2s，鱼群接受超声波到超声波返回渔船的时间也为2s.利用s=vt可求出这时鱼群游动的距离)
查字典物理网初二语文教案栏目
简述全自动超声波无损检测方法 摘要：全自动超声波检测技术（AUT）对于提高无损检测效率、保证无损检测质量，节约工程成本有着重要的意义，通过对AUT检测的特点，与传统检测手段进行了对比分析，阐述工程无损检测中AUT检测的通用做法。 关键词：全自动超声环焊缝检测 引言：AUT检测技术是一种新型的无损检测技术，在近几年的推广使用过程中得到了工程质检方的认可，在使用过程中各公司做法不一，本文通过多年AUT 检测工程应用经验总结归纳了AUT检测通用做法。 1、AUT检测方法适用范围 本文论述了环向焊缝全自动超声检测的要求。在AUT检测所得到结论的基础上分析评定环焊缝。根据工程临界判别法（ECA）来最终确定检测验收标准。 2 AUT检测方法步骤 2.1 外观检查 工程现场所有待检环焊缝在焊接完成后都要进行三方（监理、施工、检测）外观检查并且按照AUT检测相应标准的要求进行评定。 所有坡口应在机加工后进行焊接，并且确保焊接符合焊接工艺的要求，随后AUT全自动超声波检测应结合画参考线一起进行。 2.2 超声波检测 工程现场的所有环焊缝的全自动超声检测都要在整个焊缝圆周方向上进行，并按相应的验收标准进行评定。 3 超声波检测系统 AUT检测系统应该提供足够的检测通道的数量，保证仅扫查环焊缝一周，就可对该焊缝整个厚度上的所有区域进行全面检测。所有被选通道都应能显示一个线性A型扫查显示。检测的通道应该能按照通常如图1所示的检测区域评估被检焊缝。仪器的线性应按照相应标准来确定，每6个月测定一次。仪器的误差应该不大于实际满幅高的5％。这一条件应该适用于对数放大器及线性放大器。每一个检测的通道都应可以选择脉冲反射法或者直射法。每一个检测通道的闸门位置及两个闸门之间的最小跨度和增益都是可选择的。记录电位也是可以选择的，以显示记录的波幅和传播时间位于满幅高0～100％之间的信号。对于B扫查或者图像显示的资料记录也应该为0～100％。对于每个门都有两个可记录的输出信号。无论是模拟信号还是数字信号都包括信号的高度和渡越时间。它们都适于多通道记录仪或计算机数据采集软件的显示。 4 AUT的系统设置 4.1 AUT探头及探头灵敏度的确定 在工程现场的检测中用AUT对比试块选定该检测系统的合适当量。每个AUT 检测探头固定在扫查架相应位置上，保证中心距满足要求。分别调整扫查架上探头的位置、角度和激活晶片数，使所有探头在标准试块上的主反射体的信号都达到最大值。把所有检测探头的峰值信号都设置到仪器满屏的80%，此时显示的灵敏度数值就是该探头检测时的基准灵敏度。 4.2 闸门的设置 4.2.1 熔合区闸门的设置参照AUT对比试块上的标准反射体：闸门起点位置在坡口前大于等于3mm，闸门终点位置应大于焊缝上中心线位置1mm。闸门的起点和长度应记录在工艺文件中。
《叶绿素的超声波辅助提取及组成分析》个人实验方案设计报告及小组实验报告 实验小组人员 学院生物与化学工程学院专业化工 实验指导教师 开课学期2017 至2018 学年二学期 填报时间2018 年 6 月22 日
第二部分小组实验报告 一、实验部分 1、实验原料 名称规格产地 竹叶干燥、剪碎— 无水乙醇分析纯— 氧化铝颗粒— 石油醚分析纯— 丙酮分析纯— 2、实验仪器与装置（含装置图） 主要实验仪器： 仪器名称型号产地 超声波清洗仪—— 真空泵—— 烘箱—— 电热炉—— 布氏漏斗—— 紫外分光光度计—— 层析柱—— 比色皿—— 容量瓶25.00ml—另有烧杯、烧瓶、玻璃棒等。 装置图：
萃取瓶层析柱 蒸馏装置 过滤装置
3、竹叶中叶绿素提取实验步骤 1)开启超声波清洗器电源。加入适量水，调节温度50℃，调节功率200W，调节 超声频率28kHz。等待温度稳定。 2)准确称取2.00g毛竹叶粉末放入于玻璃瓶中，加入40ml乙醇使其完全浸没。盖 紧瓶盖。放入超声波清洗器中进行超声萃取。同时用手轻晃瓶子。 3)40min后，关闭超声波清洗器并取出瓶子。 4)将萃取液连同竹叶一并转入布氏漏斗进行真空抽滤。用适量乙醇洗涤瓶子及竹 叶。 5)将萃取液完全转移至烧瓶中，加入毛细管（防止暴沸），蒸馏浓缩。 6)待烧瓶中溶液冷却至室温。将烧瓶中溶液完全转移至25ml棕色容量瓶中，用 乙醇定容。 4、总叶绿素含量测定实验步骤 测定吸光度：采用紫外-可见分光光度计对它们的含量进行测定。叶绿素a和b的吸收光谱相互重叠，相互重叠的曲线在波长652 nm处，用这一波长可测定叶绿素的总含量。根据朗伯-比尔定律，取一定量的叶绿素提取液，经稀释后测定波长652 nm处的吸光度可用来计算叶绿素含量。 5、叶绿素各组分分离纯化实验步 叶绿素的柱层析分离： 1）湿法装柱：以石油醚为初始洗脱液，用湿法装柱的方法将适量中性氧化铝装入一洗净的、干燥的层析柱，排除气泡，保证装填紧密，放出石油醚，直到距柱表面仅1-2 mm 高，无论如何不能使液面低于柱表面。 2）上样：用长滴管将浓缩的叶绿素提取液沿柱壁小心的加到柱顶部。加完后，稍稍打开柱下部活塞，使液面下降至柱表面约1 mm处，关闭活塞，用少量石油醚冲洗柱壁，使液面下降至原高度。 3）洗脱：在柱顶装一储液器，先加入适量洗脱剂石油醚，打开柱下部活塞，让洗脱剂逐滴放出，层析开始，用锥型瓶收集流出液。注意观察流出液颜色，当橙黄色色带
目录 一、设备概述??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2 二、设备各主要组成部份功能??????????????????????????????????????????????????????????????????????2 三、清洗工艺流程、温度及时间的选择方法??????????????????????????????????????????????6 四、使用前的准备工作??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????8 五、操作使用说明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????9 六、使用注意事项????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????12 七、常见故障排除方法????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????13 八、维护与保养????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????13 九、超声波发生器使用说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????15 十、整机结构图????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????十一、整机电路图????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????附件: 1、产品合格证 2、产品保修卡 3、安装调试验收单
超声波法-有机溶剂法提取薰衣草中的多酚 一实验原理 溶剂提取法是根据天然产物中各种化学成分在溶剂中的溶解性质，选用对活性成分溶解度大，对不需要的溶出成分溶解度小的溶剂，将有效成分从药材组织内溶解出来的方法。本实验选取有机溶剂做提取液。 超声波法利用外力强化提取，超声波使提取液不断振荡，有助于溶质扩散，可以明显加速植物中有效成分的提取。 二实验材料及仪器（简略） （1）材料：优质薰衣草 （2）试剂：无水乙醇、蒸馏水、福林试剂、碳酸钠 （3）仪器：烘箱、可见分光光度仪、粉碎机、60目筛、电子天平、超声波萃取仪、pH计、移液管、容量瓶、玻璃棒、、烧杯 三实验步骤 1 样品的预处理 薰衣草用粉碎机粉碎并过60目筛，以提高提取效率，处理后的薰衣草粉末装袋密封冷藏保存，备用。 2 多酚提取率的测定 2.1没食子酸标准品溶液的制备 精确称没食子酸0.0250g，蒸馏水溶解，定容至1000ml容量瓶中，室温放置，储存。 2.2没食子酸标准曲线的建立 分别精确吸取没食子酸标准液0.5ml、1.0ml、2.0ml、3.0ml、4.0ml、5.0ml、6.0ml、7.0ml、8.0ml转入25ml比色管中，加入1ml福林试剂，再加入4ml15%NaHCO3，蒸馏水定容至刻线，摇匀，避光保存60min。测定没食子酸标准品在760nm波长处的吸光度值，以多酚浓度为横坐标，吸光度为纵坐标绘制标准曲线，得回归方程。 2.3供试品的制备 超声波法-有机溶剂法提取薰衣草中的多酚，过滤，得提取液，悬蒸至无乙醇味，定容至100ml容量瓶。 2.4（1）根据标准曲线可得供试品的质量浓度 (2)绿原酸的提取率：X=(C×25×200)/m
超声波自动探伤设备 应用领域 ◆螺旋焊管（双面埋弧焊、预精焊等）焊缝及全管体超声波自动检测 ◆直缝焊管（JCOE、UOE等）焊缝及全管体超声波自动检测 ◆ERW/HFW等电阻焊管焊缝及全管体超声波自动检测 检测工艺 ◆焊缝纵、横向缺陷检测，焊缝钝边区串列检测及焊缝热影响区分层检测 ◆管端盲区：纵向及分层检测≤50mm；横向检测≤50+2×T（T为壁厚）◆检测方法：螺旋焊缝：水膜法 直缝焊管：水膜法或水柱射流法 ERW/HFW焊管：水柱射流法 检测标准 ◆API SPEC 5L 《管线钢管规范》（第45版） ◆DEP31.40.20.37 （2011）《壳牌管线管规范》 ◆ASME A578/A578M-96 ASTM A53 ASTM A500 JIS G3444 GB/T 3091
◆Q/SY GJX 101-2010《中国石油管道建设项目部天然气输送管道用钢管通用技术条件》无缝钢管超声波自动检测设备 应用领域 结构管、气瓶管、核电用管、管线管及流体管、高压锅炉管、石油钻杆等无缝钢管。 检测工艺 ◆无缝钢管中的纵向、横向、斜向、分层缺陷及壁厚测量 ◆管端盲区：纵向、斜向及分层检测≤50mm 横向检测≤50+2×T（T为壁厚） ◆检测方法：1、水膜耦合式（适用于大直径厚壁管，调校简单） 2、水柱耦合式（适用于小直径薄壁管，近场盲区小） 3、全/局部浸没式（适用于自重较大，表面粗糙工件） 4、干耦合式（电磁超声） ◆可集成涡流检测系统，实现超声涡流联合自动检测 检测标准 ◆GB/T5777-2008《无缝钢管超声波探伤检验方法》 ◆YB/T4082-2000《钢管自动超声探伤系统综合性能测试方法》 ◆GB/T7735-2004《钢管涡流探伤检验方法》 ◆API 5L美国石油学会标准《管线钢管规范》 ◆API 5CT美国石油学会标准《套管和油管规范》 ◆ASTM 213M《金属管材超声检测方法》 ◆ASTM A106美国材料标准《高温用无缝碳素钢管》 ◆ASTM A519美国材料标准《机械工程用碳素钢和铝合金钢无缝钢管》 中厚板及板带自动检测设备 应用领域 焊管原料板、锅炉压力容器用板、船舶用板、不锈钢板（带）等超声波自动检测系统 检测工艺 ◆梳状扫查或摆扫扫查检测平底孔或刻槽 ◆板边采用边探跟踪方式检测平底孔或刻槽 检测标准 ◆API SPEC 5L 《管线钢管规范》（第44版） ◆GB/T9711.1-1997《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第1部分》 ◆GB/T9711.2-1999《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第2部分》 ◆GB/T9711.3-2005《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第3部分》 ◆ISO3183-3《美国管线规范》 ◆DEP31.40.20.37 （2011）《壳牌管线管规范》 ◆JB/T4730.3-2005《承压设备无损检测-超声检测》 ◆RCC-M、ASME-Ⅲ、Ⅴ和Shell及相关产品超声波探伤要求的技术补充协议 应用领域 各类中小口径管材及棒材 技术参数 （1）检测方法：探头旋转水浸法 （2）适用工件：各类中小口径管材及棒材 （3）适用管径范围：Φ14mm（Min）～Φ460mm Ⅰ型：Φ14mm（Min）～Φ114mm
超声波辅助提取木棉花多糖 超声波辅助提取木棉花多糖 木棉 malabarica（Dc.）Merr.］为木棉科木棉属植物，是华南地区特有的植物资源，主 要分布于广西、广东、四川、贵州和云南等省。其花性味甘、淡、凉，有清热利湿以及解暑的功能，可治肠炎、痢疾。民间多在初春时拾其落花，晒干煎水服用。用来祛风除湿，活血消肿，散结止痛，治疗胃癌、食管癌等消化道肿瘤［１］。近年来，植物、海洋生物及菌类等来源的多糖已作为有生物活性的天然产物中的一个重要类型出现。而在菌多糖得到广泛研究的背景下，越来越多的工作人员将目光投向植物多糖，据文献报道，已有１００种植物多糖被分离提取出来［２］。但对于木棉花的文献报道多是研究其药理作用，而对其多糖提取工艺的研究却鲜见报道。因此木棉花多糖的提取方法也日益成为人们关注的焦点。为了促进中国对木棉花的开发利用，有人对木棉花化学成分和药理作用进行了一些研究。 多糖的提取方法有碱提法、水提法、微波法、酶提法和超声波辅助提取法等。本试验采用的是超声波辅助提取法，它是应用超声波强化提取植物多糖的方法，是一种物理破碎过程。与常规提取法相比，超声波辅助提取可缩短提取时间，提高提取效率，所以超声波辅助提取法在植物多糖的提取中得到广泛应用［３］。 采用苯酚－硫酸法测定多糖的含量，苯酚－硫酸法简单、快速、灵敏、重现性好，且生成的颜色持久。用苯酚－硫酸法测定多糖含量时需注意苯酚浓度不宜太高［４］，过高浓度的苯酚会使反应的稳定性不好且易产生操作误差。本试验采用50 g/L的苯酚，同时保持较高的硫酸浓度，因此该呈色反应是以对多糖的水解和糠醛反应为基础的，硫酸浓度降低会影响两种反应的进行。测定吸光度时所用葡萄糖标准溶液与木棉花多糖都需现配现用才能保证结果的稳定性及准确性，每组需平行测定３次。用紫外分光光度法测定木棉花中多糖的浓度，此方法简单、准确率高［５］。 １材料与方法 １．１材料 １．１．１原料将木棉［Gossampinus malabarica (Dc.) Merr.］花去除花蕊，在６０℃左右烘干，粉碎，用５００ｍＬ石油醚（６０～９０℃）回流脱脂２次，１ｈ／次。再用体积分数为８０％的乙醇溶液回流提取２次，２ｈ／次，除去单糖和低聚糖， 将其烘干备用［６］。 １．１．２仪器与试剂ＪＹ９６－Ⅱ超声波细胞粉碎机（上海新芝生物技术研究所／宁波新芝科器研究所）；ＦＡ２００４Ｎ精科电子分析天平（郑州南北仪器设备有限公司）；７５２Ｓ紫外分光光度计（上海精密科学仪器有限公司）；ＴＤＬ８０－２Ｂ型离心机（广州广一科学仪器有限公司）；ＫＤＭ型调温电热套（山东省鄄城永兴仪器厂）；ＳＨＺ－Ｄ（Ⅲ）循环水式真空泵（巩义市英峪予华仪器厂）；ＤＪ－１０Ａ倾倒式粉碎机
超声工业测量技术 在非电量电测技术中，许多非电量可以通过电学方法加以测定，同样，许多非声量也可通过声学方法来加以测定，这就是所谓超声工业测量技术。非电量的电测主要是通过一些元件的电阻、电容或电感等量来进行的。在超声工业测量技术中，非声量的测定也往往是通过某些媒质声学特性(主要是声速、声衰减和声阻抗率等)的测量来进行的。 超声工业测量技术中应用最广的是媒质的声速这一物理量。 第一，媒质的声速与媒质 的许多特性有直接或间接的关系。有些关系非常简单直接，已有精确的理论公式，例如，在测定声速和密度后，就可求出媒质的弹性模量。有些关系比较间接而且复杂，但在特定的条件下，仍可以建立一些半理论或纯经验的关系式，例如，媒质的成分，混合物的比例，溶液的浓度，聚合物的转化率，某些液体产品的比重，某些材料的强度等等，都可与声速建立一定的关系，利用这些关系，就熊通过测量声速来测定这些媒质的非声特性。上述原则是声速分析仪的基本原理。 第二，媒质的声速与媒质所处的状态也有相互关系。例如，媒质的温度、压强和流速等状态参量的变化都会引起相应的声速的变化。如声学温度计、超声波风速仪和超声流量计就是用这一类关系来测量温度或流量的。 第三，其他应用，例如在声速c已经测知的媒质中，可以利用声波传播距离L和传播时间t 的关系L=ct，或利用波长λ和频率f(或周期T)之间的关系c=fλ=λ/T，进行超声测距的应用。如超声液位计和超声测厚计就是这一方面的典型应用技术。 声阻抗率方法也是一种较常用于媒质特性分析的技术。在这种技术中，所测定的声学 量是换能器对媒质的辐射阻抗率。如果换能器在媒质中所激起的是平面纵波行波，则辐射阻抗率就是声阻率ρc。当两种媒质的声速c几乎相同，但密度ρ有很大不同时，往往就可根据ρc的测量来加以区别。在同时测得声速的情况下，也可用这种方法来测量液体的密 度p或弹性模量ρc2等。如果换能器在液体媒质中激起的是切变行波，其声阻抗率将与 成正比，η是液体的粘性，这就是超声粘度计的原理。如果换能器是在流体中作弯曲振动的，则其辐射声抗率将与流体的密度p有关，因而使换能器的共振频率随p而变化，这也是一种可以精确测定液体密度的原理。 遇到需要采用声学方法来测定一个非声量的情况时，在声速、衰减和阻抗这三种技术途径中，应按什么准则来决定取舍呢?第一是看要测的非声量究竟与那一个声学量的关系比较明显。这就是说，相应于同样大小的非声量的变化，如果某一声学量能够有最大的变化，这一声学量就比较值得考虑。第二，应该考虑到声速、衰减和声阻抗率都是随很多因素变化的，除待测的那种非声量外，其他媒质特性或媒质状态的变化往往也会引起声学量的变化，对于须测的非声量来说，这些其他因素引起的变化就是一种干扰。因此，选用某种声学量的途径时，应注意干扰因素要尽可能少，干扰影响要尽可能小，或可采用切实可行的补偿措施来避免这些干扰。第三，挑选技术途径时必须注意满足现场的使用、安装和维护等条件并应达到要求的精度，在这一前提下还应力求稳定耐久和方便可靠，才能有较高的实用价值。上述准则只是一些原则性的意见，还应根据具体情况作具体的考虑。 声发射检测技术 材料或结构受外力或内力作用产生形变或断裂 ,以弹性波的形式释放出应变能的现象称为声发射。各种材料声发射的弹性波的频率范围很宽 ,从次声频、声频到超声频 ,因此 ,
Material Sciences 材料科学, 2020, 10(1), 24-30 Published Online January 2020 in Hans. https://www.doczj.com/doc/ef2026286.html,/journal/ms https://https://www.doczj.com/doc/ef2026286.html,/10.12677/ms.2020.101004 Preparation of Nano-Alumina Powders by Ultrasonic Assisted Precipitation Zhengguo Yan*, Hong Wang, Kun Jiang, Jingkun Yu School of Metallurgy, Northeastern University, Shenyang Liaoning Received: Dec. 14th, 2019; accepted: Dec. 27th, 2019; published: Jan. 3rd, 2020 Abstract Using aluminum nitrate and ammonium bicarbonate as starting materials, nano-alumina powders were prepared by ultrasonic-assisted precipitation method. The influence of drying method and bath temperature on the synthesized powders was investigated by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The results show that the better dispersion and more uni-form powders were prepared by vacuum freeze drying than the traditional air blast drying. The particle size of alumina powder increases with the increase of bath reaction temperature, and the suitable reaction temperature is 25?C. Nano-alumina powders with narrow particle size distribu-tion and good dispersion were prepared by ultrasonic-assisted precipitation method. Keywords Ultrasonic, Precipitation, Freeze-Drying, Nano-Alumina 超声波辅助沉淀法制备纳米氧化铝粉体 颜正国*，王宏，蒋昆，于景坤 东北大学冶金学院，辽宁沈阳 收稿日期：2019年12月14日；录用日期：2019年12月27日；发布日期：2020年1月3日 摘要 以硝酸铝和碳酸氢铵为原料，采用超声波辅助沉淀法制备Al2O3粉体，利用XRD和SEM对所制备的粉体的物相和形貌进行表征，考察了干燥方式和水浴温度对粉体制备的影响。结果表明真空冷冻干燥较传统鼓*通讯作者。
超声波提取原理、特点与应用介绍 超声波指频率高于20KHz，人的听觉阈以外的声波。 超声波提取在中药制剂质量检测中（药检系统）已广泛应用。《中华人民共和国药典》中，应用超声波处理的有232个品种，且呈日渐增多的趋势。 近年来，超声波技术在中药制剂提取工艺中的应用越来越受到关注。超声波技术用于天然产物有效成分的提取是一种非常有效的方法和手段。作为中药制剂取工艺的一种新技术，超声波提取具有广阔的前景。 超声波提取是利用超声波具有的机械效应，空化效应和热效应，通过增大介质分子的运动速度、增大介质的穿透力以提取生物有效成分。 1、提取原理 （1）机械效应超声波在介质中的传播可以使介质质点在其传播空间内产生振动，从而强化介质的扩散、传播，这就是超声波的机械效应。超声波在传播过程中产生一种辐射压强，沿声波方向传播，对物料有很强的破坏作用，可使细胞组织变形，植物蛋白质变性；同时，它还可以给予介质和悬浮体以不同的加速度，且介质分子的运动速度远大于悬浮体分子的运动速度。从而在两者间产生摩擦，这种摩擦力可使生物分子解聚，使细胞壁上的有效成分更快地溶解于溶剂之中。 （2）空化效应通常情况下，介质内部或多或少地溶解了一些微气泡，这些气泡在超声波的作用下产生振动，当声压达到一定值时，气泡由于定向扩散（rectieddiffvsion）而增大，形成共振腔，然后突然闭合，这就是超声波的空化效应。这种气泡在闭合时会在其周围产生几千个大气压的压力，形成微激波，它可造成植物细胞壁及整个生物体破裂，而且整个破裂过程在瞬间完成，有利于有效成分的溶出。 （3）热效应和其它物理波一样，超声波在介质中的传播过程也是一个能量的传播和扩散过程，即超声波在介质的传播过程中，其声能不断被介质的质点吸收，介质将所吸收的能量全部或大部分转变成热能，从而导致介质本身和药材组织温度的升高，增大了药物有效成分的溶解速度。由于这种吸收声能引起的药物组织内部温度的升高是瞬间的，因此可以使被提取的成分的生物活性保持不变。 此外，超声波还可以产生许多次级效应，如乳化、扩散、击碎、化学效应等，这些作用也促进了植物体中有效成分的溶解，促使药物有效成分进入介质，并于介质充分混合，加快了提取过程的进行，并提高了药物有效成分的提取率。 2、超声波提取的特点 （1）超声波提取时不需加热，避免了中药常规煎煮法、回流法长时间加热对有效成分的不良影响，适用于对热敏物质的提取；同时，由于其不需加热，因而也节省了能源。 （2）超声波提取提高了药物有效成分的提取率，节省了原料药材，有利于中药资源的充分利用，提高了经济效益。 （3）溶剂用量少，节约了溶剂。 （4）超声波提取是一个物理过程，在整个浸提过程中无化学反应发生，不影响大多数药物有效成分的生理活性。 （5）提取物有效成分含量高，有利于进一步精制。 3、超声波技术在天然产物提取方面的应用 与水煎煮法对比，采用超声波法对黄芩的提取结果表明，超声波法提取与常规煎煮法相比，提取时间明显缩短，黄芩苷的提取率升高；超声波提取10、20、40、60min均比煎煮法提取3h的提取率高。 应用超声波法对槐米中主要有效成分芦丁的提取结果表明，超声波处理槐米30min所
超声波检测技术及应用 刘赣 （青岛滨海学院，山东省青岛市经济开发区266000） 摘要：无损检测(nondestructive test)简称NDT。无损检测就是不破坏和不损伤受检物体，对它的性能、质量、有无内部缺陷进行检测的一种技术。本文主要讲的是超声波检测（UT）的工作原理以及在现在工业中的应用和发展。 关键词：超声波检测；纵波；工业应用；无损检测 1.超声波检测介绍 1.1超声波的发展史 声学作为物理学的一个分支, 是研究声波的发生、传播、接收和效应的一门科学。在1940 年以前只有单晶压电材料, 使得超声波未能得到广泛应用。20 世纪70 年代, 人们又研制出了PLZT 透明压电陶瓷, 压电材料的发展大大地促进了超声波领域的发展。声波的全部频率为10- 4Hz～1014Hz, 通常把频率为2×104Hz～2×109Hz 的声波称为超声波。超声波作为声波的一部分, 遵循声波传播的基本定律, 1.2超声波的性质 1）超声波在液体介质中传播时，达到一定程度的声功率就可在液体中的物体界面上产生强烈的冲击（基于“空化现象”）。从而引出了“功率超声应用技术“例如“超声波清洗”、“超声波钻孔”、“超声波去毛刺”（统称“超声波加工”）等。2）超声波具有良好的指向性 3）超声波只能在弹性介质中传播，不能再真空中传播。一般检测中通常把空气介质作为真空处理，所以认为超声波也不能通过空气进行传播。 4）超声波可以在异质界面透射、反射、折射和波型转化。 5）超声波具有可穿透物质和在物质中衰减的特性。 6）利用强功率超声波的振动作用，还可用于例如塑料等材料的“超声波焊接”。 1.2超声波的产生与接收 超声波的产生和接收是利用超声波探头中压电晶体片的压电效应来说实现的。由超声波探伤仪产生的电振荡，以高频电压形式加载于探头中压电晶体片的两面电极上时，由于逆压电效应的结果，压电晶体片会在厚度方向上产生持续的伸缩变形，形成了机械振动。弱压电晶体片与焊件表面有良好的耦合时，机械振动就以超声波形式传播进入被检工件，这就是超声波的产生。反之，当压电晶体片收到超声波作用而发生伸缩变形时，正压电效应的结果会使压电晶体片两面产生不同极性的电荷，形成超声频率的高频电压，以回波电信号的形势经探伤仪显示，这就是超声波的接收。 1.3超声波无损检测的原理 超声波探伤仪的种类繁多，但在实际的探伤过程，脉冲反射式超声波探伤仪应用的最为广泛。一般在均匀的材料中，缺陷的存在将造成材料的不连续，这种
焊缝超声波自动探伤的电磁跟踪方法 发表时间：2018-05-18T10:29:33.503Z 来源：《基层建设》2018年第1期作者：陈志强[导读] 摘要：设计了一种全管超声波探伤自动检测系统。 重庆赛迪工程咨询有限公司重庆 400013 摘要：设计了一种全管超声波探伤自动检测系统。该系统由超声波探头和超声波探伤仪表、图像跟踪系统、PLC电气控制系统以及焊缝检测与母系金属检测的整个管体检测机构，实现了螺旋管全身超声波探伤的自动化。在全管体探伤机械装置中的焊缝管端检测装置后增加焊缝跟踪装置，在母材管端检测装置后依次增加管尾检测装置、母材管端探头体和管头检测装置，实现了管端自动探伤，解决了管端盲区问题，提高了检测速度，保证螺旋管探伤的可靠性和准确性，减少人力资源的成本。 关键词：焊缝超声波；自动探伤；电磁跟踪法 1前言 超声波自动检测是检测和控制螺旋埋弧焊管焊缝质量的有效方法。钢管制造商使用螺旋管自动检验系统，实现自动检测，提高了检测速度，但在整个的过程中钢管自动探伤主要需要设置两个检查区：焊接检验区和母材检测区，给生产过程带来很多麻烦。大多数超声波探测设备的焊接探头都在焊接探头内。在自动探伤过程中，为了保证所有的焊接探头落入钢管中，管端的盲区应引起约300毫米的故障。在材料的自动检测过程中，虽然对材料的探头是一种分组缺陷，但由于探头本身的大小，也导致了30毫米的材料盲区。因此，检查完成后，也需要两名专业人员在钢管末端，用手取用两个管道末端螺旋钢管人工检查，增加每根钢管的检测时间，影响生产进度和效率；同时，由于检测人员的疲劳工作，会引起泄漏检测，从而影响钢管探伤的可靠性和准确性。 2存在的问题 螺旋埋弧焊焊缝自动检测，由于焊缝边缘的回波接近于检测门沿，所以一旦在焊缝附近的探头，轻微的使边缘回波到门引起假警报。采用常用的机械凹轮跟踪、接近开关跟踪、摄像机跟踪等方法，机械凹轮和接近开关方法精度低、效果差。摄像机跟踪方法具有较高的检测精度，但其表面的光散射和对精度的影响。近年来，有机械扫描激光测距机焊接方法用于焊接观图像，而非摄像机方法，但毕竟也是一种光学方法，提高机械扫描频率和扫描速度稳定性是困难的，因此没有成功。针对上述情况，我们开发了电磁跟踪和伺服控制复合电磁焊接跟踪控制机电系统，取得了较好的效果。 3电磁跟踪信号采集 3.1工作原理 如图1所示，磁芯线圈产生20kHz的均匀交变磁场，在两个二次线圈中感应电位VA和VB的振幅和相位是相同的。当外铁磁材料的空间分布不均匀时，磁芯核心的磁场线分布将发生变化，使VA不等于VB。 图1 3.2电磁跟踪传感器 电磁跟踪传感器，主要由振荡绕组和位移检测ICAD598组成。振荡绕组由6个x6x26E型铁氧体磁芯和1个主线圈和2套支付线圈组成。主线圈和AD598产生20kHz的正弦振荡，两组分别支付诱导电位VA和VB，连接到AD598（VA-VB）/（VA+VB）的差分输入端口，并扩大输出。由于AD598正在监测VA-VB和VA+VB的比率，它是VA可以检测出VB的振幅差或相位差，因此不需要特别注意主激磁绕组的恒频、恒幅和二次绕组的相移，这是一个非常方形的现象。图2是AD5098的框图。 图2 3.3电磁跟踪信号的二次放大 AD598放大器的扩增可以调整，但放大倍数不稳定。做一个近似的估计，不管VA和VB的相位因子，只考虑幅度的变化，要求最高的检测灵敏度可以达到1mV（1mV相当于一个地方电视台的空间电磁场强度），R2值是确定的。磁芯，AD598和2水平的运放，铁磁层中封装Φ30x100，由电磁跟踪传感器。实际测量的传感器表明，该设计不仅具有足够高的检测精度，而且具有足够的宽量程跟踪，非常适合于应用于自动探伤探测跟踪控制。 4伺服电机增益控制及速度调节 电磁跟踪传感器的输出电压可以直接控制伺服电机的转动。驱动有三种基本控制方式：速度控制方式、位置控制方式和转矩控制方式。系统采用调速控制方式。在速度控制模式下，积极的和反向电机的旋转速度和速度的模拟指令正负电压成正比，这就是电磁传感器的输出电压成正比，比例系数可以设置由用户设置范围10~（2600）。设置值越高，速度增益越高。为了避免过度的电动机转速，应设置限速指令。该系统的限速指令是4500r/min，这是低于5000r/min的最大速度，以确保电动机的安全操作。如果将集合值改为600，那么3伏电压对应于4000r/min，设置值改为900，2电压对应于4000r/min，设置值改为1800，1电压对应4000r/min。伺服电机具有非常强的速度增益调节能力。该系统的设置值为450，即4伏特对应于4000r/min，且不使用许多增益剩余。
四、超声波提取法 （一）超声波的概念 1.超声波的概念 ?超声波是指频率高于可听声频率范围的声波，是一种频率超过17KHz的声波。超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等的传播规律，与可听声波的规律并没有 本质上的区别。超声波属于机械波，是机械振动在弹 性媒质中的传播 ?当声音在空气中传播时，会推动空气中的微粒作往复振动，即对微粒做功。声波功率就是表示声波作功快慢的 物理量。当强度相同时，声波的频率越高，它所具有的 功率就越大。由于超声波的频率很高，所以与一般的声 波相比，超声波的功率是很大的 （一）超声波的概念 ?超声波很像电磁波，能折射、聚焦和反射，但超声波又不同于 电磁波，电磁波可在真空中自由传播，而超声波的传播则要依 靠弹性介质。超声波在传播时，使弹性介质中的粒子产生振荡， 并通过弹性介质按超声波的传播方向传递能量 ?超声波可以产生空化效应、热效应和机械效应 （二）超声波提取原理 ?超声萃取（Utrasonic Solvent Extraction，USE）技术 是由溶剂萃取技术与超声波技术结合形成的新技术， 超声场的存在提高了溶剂萃取的效率 ?超声波是指频率为20千赫~50兆赫左右的电磁波， 它是一种机械波，需要能量载体--介质来进行传播。 超声萃取又称超声提取，即指从某一原料中提取所 需的物质或成分 ?超声作用于液液、液固两相、多相体系表面体系以 及膜界面体系会产生一系列的物理、化学作用，并 在微环境内产生各种附加效应，如湍动效应、微扰 效应、界面效应和聚能效应等，从而引起传播媒质 特有的变化 （1)空化效应 ?当大量的超声波作用于提取介质时，体系的液体内 存在着张力弱区，这些区域内的液体会被撕裂成许 多小空穴，这些小空穴会迅速胀大和闭合，使液体 微粒间发生猛烈的撞击作用 ?此外,也可以液体内溶有的气体为气核,在超声波的 作用下,气核膨胀长大形成微泡,并为周围的液体蒸 气所充满,然后在内外悬殊压差的作用下发生破裂, 将集中的声场能量在极短的时间和极小的空间内释 放出来 1、空化效应 ?当空穴闭合或微泡破裂时，会使介质局部形成几百到几 千K的高温和超过数百个大气压的高压环境，并产生很 大的冲击力，起到激烈搅拌的作用，同时生成大量的微 泡，这些微泡又作为新的气核，使该循环能够继续下去， 这就是空化效应 ?空化效应中产生的极大压力 造成被破碎物细胞壁及整个 生物体的破裂，且整个破裂 过程可在瞬间完成，因而提 高了破碎速度，缩短了破碎 时间，使提取效率显著提高
全自动相控阵超声检测技术 及在环焊缝检测中的应用 江苏徐州东方工程检测公司曹健 摘要：全自动相控阵超声检测系统是在断裂力学(ECA)的基础上，采用区域划分法,将焊缝分成垂直方向上的若干个区，再由电子系统控制相控阵探头对其进行分区扫查。检测结果以双门带状图的形式显示，在辅以TOFD(衍射时差法)和Ｂ扫描功能，对焊缝进行分析、判断。全自动相控阵超声仪在国外已被广泛应用于管道环焊缝的检测。 主题词：全自动超声波区域划分法相控阵带状显示TOFD 全自动超声波在国外已被大量应用于长输管线的环焊缝检测,且越来越成为一种趋势。与传统手动超声检测和射线检测相比，其在检测速度、缺陷定量准确性、减少环境污染、降低作业强度等方面有着明显的优越。加拿大R/D Tech公司生产的Pipe WIZARD相控阵超声检测系统是专用于长输管线环焊缝的检测设备。该系统由数据采集单元、脉冲发生单元、电机驱动单元、相控阵探头、工业计算机、显示器等组成。系统在Windows NT界面下运行Pipe WIZARD操作软件，完成对焊缝的线性扫查、实时显示、结果评判。对其基本原理，笔者根据自己在实际工作中的体会和经验在此作一简单介绍。 本文使用的焊缝参数如下。坡口形式CRC；壁厚Ｔ＝16.4mm；焊接方法：全自动焊接。 一、基本原理 1．区域划分法 采用全自动超声检测的关键是“区域划分法”。根据壁厚、坡口形式、填充次数将焊缝分成几个垂直的区。每个分区的高度一般为1－3mm，每个区都由一组独立的晶片进行扫查（这种分区的扫查被称为Ａ扫）。检测主声束的角度按照主要缺陷的方向来设定（在自动焊中主要是未熔合，即将波束尽量垂直于熔合线）。Ａ扫采用聚焦声束进行扫查，焦点尺寸一般为2mm或更小。它们可以有效的检测各自的区域，而且临近区域反射体上的重叠最小。每个分区以焊缝中心线为界，分为上游、下游两个通道，其检测结果在带状图上以相对应的通道显示出。图1.1为CRC坡口、壁厚为14.6mm焊缝的区域划分图。从根部依次为：根焊区、钝边区（LCP）、热焊1区、热焊2区、热焊3区、填充1区、填区2区、填充3区。
全自动超声波清洗机原理 1.什么是超声波： 所谓超声波，是指人耳听不见的声波。正常人的听觉可以听到20-20000赫兹（HZ）的声波，低于20赫兹的声波称为次声波或亚声波，超过20000赫兹的声波称为超声波。 2.超声波的主要参数： 频率：F≥20K H z； 功率密度：p=发射功率（W）/发射面积（cm2）;通常p≥0.3w/c m2。 3.超声波清洗机的原理 下面就为大家介绍下其工作的主要环节和步骤，超声波清洗机如何工作的原理及知识。 超声波清洗机原理 主要是将换能器，将功率超声频源的声能，并且要转换成机械振动，通过清洗槽壁使之将槽子中的清洗液辐射到超声波。由于受到辐射的超声波，使之槽内液体中的微气泡能够在声波的作用下从而保持振动。当声压或者声强受到压力到达一定程度时候，气泡就会迅速膨胀，然后又突然闭合。在这段过程中，气泡闭合的瞬间产生冲击波，使气泡周围产生1012-1013p a的压力及局调温，这种超声波空化所产生的巨大压力能破坏不溶性污物而使他们分化于溶液中，蒸汽型空化对污垢的直接反复冲击。一方面破坏污物与清洗件表面的吸附，另一方面能引起污物层的疲劳破坏而被驳离，气体型气泡的振动对固体表面进行擦洗，污层一旦有缝可钻，气泡立即“钻入”振动使污层脱落，由于空化作用，两种液体在界面迅速分散而乳化，当固体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时，油被乳化、固体粒子自行脱落，超声在清洗液中传播时会产生正负交变的声压，形成射流，冲击清洗件，同时由于非线性效应会产生声流和微声流，而超声空化在固体和液体界面会产生高速的微射流，所有这些作用，能够破坏污物，除去或削弱边界污层，增加搅拌、扩散作用，加速可溶性污物的溶解，强化化学清洗剂的清洗作用。由此可见，凡是液体能浸到且声场存在的地方都有清洗作用，其特点适用于表面形状非常复杂的零件的清洗。尤其是采用这一技术后，可减少化学溶剂的用量，从而大大降低环境污染。 第二超声波在液体中传播，使液体与清洗槽在超声波频率下一起振动，液体与清洗槽振动时有自己固有频率，这种振动频率是声波频率，所以人们就听到嗡嗡声。另外，在超声波清洗过程中，肉眼能看见的泡并不是真空核群泡，而是空气气泡，它对空化作用产生抑制作用降低清洗效率。只有液体中的空气气泡被完全拖走，空化作用的真空核群泡才能达到最佳效果。 4.超声波的空化效应 在液体中传播的超声波能对物体表面的污物进行清洗，其原理可用“空化”现象来解释：超声波振动在液体中传播的音波压强达到一个大气压时，其功率密度为0.35w/c m2，这时超声波的音波压强峰值就可达到真空作者：佛山市南海区聚和超声波设备有限公司
超声波无损检测概述
J I A N G S U U N I V E R S I T Y 超声波无损检测概述
2.2 国内研究情况 20 世纪50 年代，我国开始从国外引进模拟超声检测设备并应用于工业生产中。上世纪80 年代初，我国研制生产的超声波探伤设备在测量精度、放大器线性、动态范围等主要技术指标方面已有很大程度的提高[3]。80 年代末期，随大规模集成电路的发展，我国开始了数字化超声检测装置的研制。近年来，我国的数字化超声检测装置发展迅速，已有多家专业从事超声检测仪器研究、生产的机构和企业（如中科院武汉物理研究所、汕头超声研究所、南通精密仪器有限公司、鞍山美斯检测技术有限公司等）[1]。目前，国内的超声超声检测装置正在向数字化、智能化的方向发展并且取得了一定的成绩。另外，国内许多领域（如航空航天、石油化工、核电站、铁道部等）的大型企业通过引进国外先进的成套设备和检测技术（如相控阵超声检测设备与技术和TOFD 检测设备与技术），既完善了国内的超声检测设备，又促进了超声无损检测技术的发展[5]。 2.3 超声波无损检测技术发展趋势 超声检测技术的应用依赖于具体检测工件的检测工艺和方法，同时，超声检测还存在检测的可靠性，缺陷的定量、定性、定位以及缺陷检出概率、漏检率、检测结果重复率等问题，这些对超声检测仪器的研制提出了更高要求。 为克服传统接触式超声检测的不足，人们开始探索非接触式超声检测技术，提出了激光超声、电磁超声、空气耦合超声等。为提高检测效率，发展了相控阵超声检测。随着机械扫描超声成像技术的成熟，超声成像检测也得到飞速发展。目前，超声检测仪器已明显向检测自动化、超声信号处理数字化、诊断智能化、多种成像技术的方向发展[5-7]。 3.超声波检测的基本原理 3.1超声波无损检测基本介绍 超声检测（UT）是超声波在均匀连续弹性介质中传播时，将产生极少能量损失；但当材料中存在着晶界、缺陷等不连续阻隔时，将产生反射、折射、散射、绕射和衰减等现象，从而损失比较多的能量，使我们由接收换能器上接收的超声波信号的声时、振幅、波形或频率发生了相应的变化，测定这些变化就
声波透射法检测说明 一、检测仪器 NM-4A型非金属超声检测分析仪（半自动型测桩仪） 用途：用于混凝土强度检测、混凝土结构内部缺陷和裂缝深度检测、匀质性、损伤层厚度检测、混凝土基桩完整性检测及混凝土厚度检测等。 技术指标： 声时测读精度：士0.05 — 幅度测读范围：0 ?177dB 放大器带宽：5Hz?500kHz 接收灵敏度：<10 av 最大米样长度：詬4k 信号米集方式：连续信号、瞬态信号 扩展功能：可扩展为冲击回波混凝土厚度测试仪 通道数：双通道 正常混凝土或岩土最大穿透距离：8~10m; 声波透射法桩基检测时，手工连续提升换能器，自动记录和储存测 试数据； 测桩专用径向换能器：全不锈钢的探头，75米长电缆线，导电滑环 （集流环）接头，使电缆能随测随放（收），电 缆线缠绕在伸缩式的小车上，移动方便，电缆线 上的标记清晰耐久； 主机：专用微机系统 显示器：6"640 >480 DSTN 通用接口：串口、并口、USB 口 供电方式：1、AC:220\± 10%；DC:12V （交直流一用） 2、外置式大谷量铅酸电池，一次充电可连续工作
8-10小时； 工作温度：0 ?40C 工作湿度：< 80% 整机重量： 1.8kg 整机体积；245mr^ 300mr^ 85mm 、检测依据标准: 《超声回弹综合法检测强度技术规程》CECS 02:88 《超声法检测混凝土缺陷技术规程》CECS 21:2000 《公路工程基桩动测技术规程》JTG/T F81-01-2004 《超声法检测混凝土缺陷技术规程》CECS 21:2000 《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003三、声波透射法检测基桩完整性的工作原理 混凝土灌注桩声波透射法检测的工作原理是：在被测桩内预埋若干根竖向相互平行的声测管作为检测通道，将超声脉冲发射换能器与接收换能器置于，声测管中，管中注满清 水作为耦合剂，由仪器的发射换能器发射超声脉冲，穿过待测的桩体混凝土，并经接收换能器被仪器所接收，判读出超声波穿过混凝土的声时、接收波首波的波幅以及接收波主频等参数。超声脉冲信号在混凝土的传播过程中因发生绕射、折射、多次反射及不同的吸收衰减，使接收信号在混凝土中传播的时间、振动幅度、波形及主频等发生变化，这样接收信号就携带了有关传播介质（即被测桩身混凝土）的密实缺陷情况、完整程度等信息。由仪器的数据处理与判断分析软件对接收信号的各种声参量进行综合分析，即可对桩身混凝土的完整性进行检测，判断桩基缺陷的程度并确定其位置。 四、检测方法及工作参数