超声波检测的基本问题
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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。
钢结构焊缝超声波检测标准概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文旨在探讨钢结构焊缝超声波检测标准的概念、原理和应用。
钢结构在各行各业中广泛应用,而焊接作为连接钢材的重要工艺,其质量直接关系着整个结构的强度和安全性。
因此,对于钢结构焊缝进行超声波检测是一种常见且有效的质量控制手段。
本文将介绍钢结构焊缝超声波检测的基本原理、标准要求以及常见问题与处理方法,同时还将通过研究方法与实验设计来进一步验证其可靠性。
1.2 文章结构本文共分为五个部分:引言、正文、研究方法与实验设计、论证及应用实例分析以及结论与展望。
接下来我们将依次详细介绍每个部分的内容。
1.3 目的本文的目的主要有两点:一是全面地介绍钢结构焊缝超声波检测标准,包括其基本原理、标准要求以及常见问题与处理方法;二是通过研究方法与实验设计来验证钢结构焊缝超声波检测的可行性和可靠性。
通过这些内容的介绍和分析,旨在提高读者对于钢结构焊缝超声波检测的认识和理解,进一步推动该方法在工程实践中的应用,并对行业规范的制定与改进提供有益的参考。
2. 正文:2.1 钢结构焊缝超声波检测的基本原理钢结构焊缝超声波检测是一种非破坏性检测方法,通过利用超声波在物质中传播、反射和干涉的特性来对钢结构焊缝进行检测和评估。
其基本原理是将高频声波引入被检测的钢结构焊缝,并接收经过反射或散射后返回的超声波信号,通过分析信号的幅度、时间和频率等特征来确定焊缝是否存在缺陷以及其位置、大小和类型。
2.2 钢结构焊缝超声波检测的标准要求针对钢结构焊缝超声波检测,存在一些相关的标准要求。
首先,应根据具体工程要求选择合适的超声波设备,并确保设备具有相应的技术指标和性能要求,例如发射与接收探头频率范围、增益调节范围等。
其次,在进行超声波检测时,需要按照相应标准规定的操作规程进行操作,并记录必要的参数信息,如扫查模式、探头间距、灵敏度设置等。
此外,对于检测结果的评定,也需要依据相应的标准进行判断和分类,如缺陷的尺寸、形状、位置等。
超声波医学基础知识习题及答案一、以下每一道考题下面有 A、B、C、D、E 五个备选答案,请从中选择一个最佳答案。
1.以下不属于电子聚焦的是A.发射聚焦或B.固定式声透镜聚焦C.动态聚焦D.环阵相控聚焦E.多点聚焦正确答案: 【B】答案解析:聚焦的方法主要分为固定式声透镜聚焦和电子相控阵聚焦,除 B 选项外,其余均为电子聚焦。
2.超声诊断中应用的波是高A.纵波B.横波C.表面波D.以上都是E.以上都不是正确答案:【A】3.某女患者,未婚,发现左侧乳房有肿块。
经医生检查判断后拟进行手术治疗,但患者十分担心手术后会影响以后生活质量。
经过医生积极解释,患者消除了心理负担并要求保密。
在征得患者的家属同意的情况下进行了手术,手术顺利完成,患者满意。
这体现了患者的A.基本医疗权B.知情同意权C.疾病认知权D.保护隐私权E.以上均是正确答案:E试题详解:患者的权利主要有:基本医疗权、知情同意权、疾病认知权、保护隐私权。
4.入射声束与大界面倾斜时,角度大于多少时会出现“回声失落”A.90°B.6°C.12°D.20°E.0°正确答案: 【D】5. 下列说法哪项是错误的A.声阻抗=密度*声速B.用Z表示,Z=ρ*cC.软组织的声阻抗大约是空气声阻抗的3800倍D.人体软组织及实质性器官的声阻抗是各不相同的,但差别较小。
E.界面两边介质的声阻抗差大于 1%,即可对入射的超声波发生反射。
正确答案: 【E】解析:界面两边介质的声阻抗差大于 0.1%,即可对入射的超声波发生反射。
6. 造影二次谐波成像的原理是A.宽频探头的宽频带效应B.微气泡散射的非线性效应C.发射超声功率的改变D.超声在血中的空化作用E.超声聚焦区的变换正确答案:B试题详解:由于超声在人体组织中的传播及散射存在非线性效应,可出现两倍于发射波(基频)的反射波频率,即二次谐波,二次谐波的强度比基波低,但频率高,被接收时只反映了造影剂的回声信号,基本不包括基波(解剖结构)回声信号。
超声检查的几项基本常识超声检查是一项专业性非常强的医学学科内容,在医疗检测中很多疾病都需要通过超声检查进行确定,但是很多人对超声检查工作并不熟悉,对于超声检查的基本常识并不了解。
对此,接下来就将对超声检查的几项基本常识进行分析。
1什么是超声波?理论上人耳能够接收到的声波频率为20到20000hz,这也说明如果声波的震动频率在这个范围之外,人耳则接收不到,同时也听不见,因此人们就将超过20000hz的声波称为超声波。
超声波具有所有声波的特点,能够在人体中进行传播,同时在传播中如果碰到组织会反射回来。
人们结合超声波的这个特点也就发明了超声波检查仪器,并广泛运用到了医疗诊断当中,且在医学上用于医疗诊断的超声波频率一般为2到10mhz。
1.超声波对人体会产生影响吗?超声波检查过程中,声波会进入到人体的组织中,可能会造成人体的结构、功能以及状态等有所变化,也被称为超声的生物效应。
超声波对人体的影响情况和程度与超声检查中,超声的计量以及检查的时间等具有直接的关系。
当前医学检查中采用的超声波检查仪器在超声计量的测定中是符合安全超声范围的,对人体的影响可以忽略不计。
那么孕期检查中,超声波是否会对胎儿产生影响呢?当前通过对动物实验以及临床观察发现,虽然超声波会产生生物效应,但是不会对胎儿产生致畸作用。
如果在检查的过程中长时间集中在一个位置,或者检查的过于密集的情况下,还是可能会产生一定影响的。
因此超声在胎儿检查中必须要注意以下内容,首先孕早期最好不做或者少做超声检查。
如果由于多种原因必须要做超声检查的前提下,需要尽可能缩短检查时间,减少辐射强度,防止对胎儿的心脏以及眼睛等造成影响。
2超声检查中的基本常识2.1哪些超声检查需要空腹进行超声检查中肝、胆、胰、肾动脉以及肾上腺等位置在检查时都需要空腹至少6个小时。
超声波的声学特点决定,如果检查前进食的情况下会增加肠道的气体,增加超声波反射,使图像质量等受到明显影响。
同时如果进食的情况下会导致胆囊明显收缩,无法确定胆囊缩小属于生理还是病理变化。
超声诊断学试题及答案一、单选题(每题2分,共20分)1. 超声波的频率范围是多少?A. 1-10 MHzB. 10-100 MHzC. 100-1000 MHzD. 1000-10000 MHz答案:A2. 下列哪项不是超声成像的基本原理?A. 反射B. 折射C. 散射D. 吸收答案:B3. 超声波在人体组织中的传播速度是多少?A. 1000-1500 m/sB. 1500-2000 m/sC. 2000-3000 m/sD. 3000-4000 m/s答案:B4. 多普勒效应在超声诊断中主要用于检测什么?A. 组织结构B. 血流速度C. 组织弹性D. 组织密度答案:B5. 超声造影剂的主要作用是什么?A. 提高图像分辨率B. 增强对比度C. 降低噪声D. 增加穿透力答案:B二、多选题(每题3分,共15分)1. 下列哪些是超声检查的适应症?A. 肝脏疾病B. 肾脏疾病C. 骨折D. 心脏疾病答案:ABD2. 超声波在医学诊断中的应用包括哪些?A. 产前检查B. 肿瘤诊断C. 骨折诊断D. 心脏功能评估答案:ABD3. 超声波检查的优点包括哪些?A. 无创性B. 实时性C. 可重复性D. 辐射性答案:ABC三、判断题(每题1分,共10分)1. 超声波在空气中的传播速度比在人体组织中快。
(对)2. 超声波的频率越高,其分辨率越高。
(对)3. 超声波不能穿透骨骼。
(错)4. 超声造影剂对人体有副作用。
(错)5. 超声波的多普勒效应可以用于检测胎儿的心跳。
(对)四、简答题(每题5分,共20分)1. 描述超声成像的基本原理。
答案:超声成像是利用超声波在人体组织中的反射、折射和散射等物理特性,通过接收反射回来的超声波信号,经计算机处理后形成图像,从而对组织结构进行观察和诊断。
2. 解释多普勒效应在超声诊断中的应用。
答案:多普勒效应是指当波源或观察者相对于介质运动时,观察者接收到的波频率与波源发出的频率不同的现象。
超声波检测的基本方法利用超声波在物体中的多种传播特性,例如反射与折射、衍射与散射、衰减、谐振以及声速等的变化,可以应用于无损地测知物体的几何尺寸、表面与内部缺陷、显微组织的变化等多种应用。
在工业超声波检测中,主要利用纵波、横波、瑞利波、兰姆波、爬波以及新型的导波等各种不同波型的超声波,例如利用纵波检测锻铸件及型材、复合板材的内部缺陷,利用横波检测焊缝、管材以及在工件内倾斜取向的缺陷,利用瑞利波检测工件的表面缺陷,利用兰姆波检测薄金属板材、细棒和薄壁管,利用爬波检测工件表面下的近表层缺陷,利用导波进行长距离管线检测等等。
因此,超声波检测的适用范围非常广泛,包括了金属、非金属,锻件、铸件、焊接件、型材、胶接结构与复合材料、紧固件等等。
超声波检测的优点是穿透力强、设备轻便、检测成本低、检测效率高,能即时知道检测结果(实时检测),能实现自动化检测和实现永久性记录,在缺陷检测中对危害性较大的裂纹类缺陷特别敏感等等。
超声波检测的缺点是通常需要耦合介质使声能透入被检物,需要有参考评定标准,特别是显示的检测结果不够直观,因而对操作人员的技术水平有较高要求等等,此外,对于小而薄或者形状较复杂,以及粗晶材料等的工件检测还存在一定困难。
此外,根据超声检测的结果判断缺陷的性质(定性)问题尚未很好解决,目前还主要是依靠检测人员的实践经验、技术水平以及对被检工件的材料特性、加工工艺特点、使用状况等的了解来进行综合的主观判断。
工业超声波检测方法的一般原理与分类一.根据采用超声波的种类分类(一)脉冲波法:超声波探头激发的是脉冲超声波,这是具有一定持续时间、按一定重复频率间歇发射的超声波,通常具有较大的频带宽度。
(1)脉冲波反射法:在超声波检测时,向被检对象发射脉冲超声波,利用超声波的反射特性,根据有无缺陷回波或工件底面反射回波、回波幅度的大小、回波信号数量、回波在示波屏时基线上的位置以及回波包络形状变化等对被检对象的质量情况进行评价。
超声波在模态检测中的应用研究近年来,超声波在模态检测中的应用研究得到了广泛关注。
超声波具有高频、高能量、高可靠性、高灵敏度以及易于控制等特点,可用于检测工程结构的缺陷、疲劳等问题。
本文将从超声波的基本原理、超声波的工作模式、超声波在模态检测中的应用研究进展等几个方面进行详细介绍。
一、超声波的基本原理超声波是一种在频率大于20kHz的范围内的机械波,传递介质可以是固体、液体或气体。
频率越高,波长越短,传播距离也就越近,因此超声波在材料构造检测中有着不可替代的作用。
超声波的产生通常是通过电压信号的作用在材料中形成机械振动,振动形成声波信号,进而传输到另一个物体中,在另一个物体中又形成相应的机械振动。
超声波的特点包括:穿透性,散射性,反射性,敏感性,可控性等。
超声波的检测是借助于超声波的物理特性来实现的,超声波检测原理是将电信号转换为机械振动,通过聚焦,检测,接收等步骤进行信号处理,最终获得材料内部结构缺陷位置和大小信息。
优点是可以在不破坏物体的情况下检测到内部缺陷。
无损超声波检测是一种高效、准确、可靠的检测手段之一。
二、超声波的工作模式一般而言,超声波的工作模式有脉冲激发、调制激发、连续波激发等几种形式。
无损超声检测常用的是脉冲超声波检测。
脉冲超声波检测是通过控制超声波信号的发射时间,使其以一定速度在被测材料中进行传播,根据背景材料、缺陷类型以及缺陷位置等因素的不同,穿过材料的超声波信号会因为其物理特性而发生不同的变化,然后被探头接收到,这样就可以利用超声波的物理特性进行检测。
三、超声波在模态检测中的应用研究进展超声波在模态检测中的应用主要包括使用超声波检测结构物的损伤、疲劳和断裂等问题。
以钢筋混凝土结构为例,我们可以通过超声波检测方法来获取钢筋混凝土结构的波速、密度等参数,从而判断混凝土中存在的裂缝、空洞、壳体压缩和钢筋腐蚀等缺陷问题。
在实际的工作过程中,可以使用多种不同的超声波检测方法来满足应用的需求。
超声波测距原理及影响测距精度的因素1 测距原理分析 (1)2 影响测距精度的因素 (2)3 信号传输过程分析及斜入射影响分析 (3)①接收超声脉冲信号波形的数学模型 (3)②发射角和入射角对接收信号的影响 (4)1 测距原理分析目前,超声波传感器广泛用作测距传感器,常作为一种辅助视觉手段与其他视觉工具(如CCD图像传感器)配合使用,可有效提高机器的视觉功能。
超声波发生器可分为两大类:一类是用电气方式产生超声波;一类是用机械方式产生超声波。
电气类包括压电型、磁致伸缩型和电动型等;机械类包括加尔统笛、液哨和气流旋笛等。
它们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同,因而用途也有所不同,目前常用的是压电式超声波发生器。
压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的,其外观结构与内部结构如图1和图2所示。
图1 超声波接收、发射头图2 超声波传感器内部结构该传感器有两个压电晶片和一个共振板,当其两极外加脉冲信号,且频率从等于压电晶片的固有振荡频率时,压电晶片将会发生共振,并带动共振板震动产生超声波。
反之,如果两电极间未外加电压,当共振板接受到超声波时,将迫使压电晶片振动,将机械能转换为电信号,这时它就成为超声波接收器了。
超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射的同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回,超声波接收器收到反射波就立即停止计时,超声波在空气中的传播速度为340m/s,根据计时器记录的时间t,就可以计算出发射点距障碍物的距离S,即:S (1)2/340t2 影响测距精度的因素除声速变化、噪声等影响因素外,声波在空气介质中声速的变化及散射,衰减的随机不均匀性,引起接受信号在幅度和时间轴上的起伏,是造成测距误差的一个主要原因。
图3所示为固定门限电平检测下由幅度起伏引起触发电路的信号前沿不同,所产生飞行时间(Time of flight)检测误差,起伏变化越大引起的误差就越大。