超声波的基本知识
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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。
超声波:其本质为高频变化的压力波。
其频率超过成人听觉阈值的上限,以波动的形式在物质内传播而不能在真空内传播。
超声波的一般性质1.波形:①.纵波:介质中质点方向与波传播方向平行者称为纵波。
②横波:介质中质点方向与波传播方向垂直着称为横波。
③表面波2.频率:每秒振动的次数称为频率。
超声波的频率在20kHz以上,诊断用超声波频率多在1~2岫间。
3.周期:为一次完整的压力波变化(或振动)所需时间。
4.声传播速度:超声波在不同介质中的传播速度不同,同一介质温度高低不同亦具差别。
(血浆1571m/s, 软组织1500m/s。
)5.波长:为超声波在介质中传播时,一次完整周期所占空间长度。
波长,频率与声速间的关系:入=c/f 超声成像原理:A型:一维波形图。
B型:二维波形图。
M型:是一种单声束超声心动图(目前它一般不单独使用,与B型和D型组合用于心脏检查。
(临床常用探头:电子凸阵探头,电子线阵探头,电子扇形探头)①A型即幅度调制型,是以幅度的高低来表示接受到的回波信号的强弱。
仅观测沿超声脉冲波传播方向上各个点的回波强弱情况,属于一维超声,只对观测目标的测距定位有一定意义。
②M型又称作时间一运动型,它是在声束传播方向上先将各目标的位移轨迹以时间一位置曲线的形式展现,在显示屏上以卷轴显示的方式表现出来的成像方式。
M型超声用于检测人体中的运动器官,特别是诊断心脏的各种疾病,故M超又称为超声心动仪。
③B型即亮度调制显示,是以显示器上光点的亮度来表示脉冲回波信号的强弱,回波越强,光点越亮。
人体不同组织的声学特征I强回声强回声伴有声影:胆结石(边缘清晰声影),胸膜肺组织(边缘模糊声影)强回声伴有可疑声影:前列腺较小结石强回声/较强回声(不伴有声影):多数脏器的包膜,囊肿壁,肾中央区,肝脏小血管瘤,前列腺小结石II等回声(中等水平回声):肝脏实质,心肌,子宫肌壁III弱回声(低水平回声)典型弱回声/较低水平回声:皮下脂肪微弱回声(极低水平回声):血液、动静脉管腔IV无回声:正常的胆汁、尿液、脑脊液、玻璃体原发性甲状腺功能亢进症是指甲状腺激素分泌增加而导致的高代谢和基础代谢增加,为自身免疫性疾病,多见于20-40岁青年女性,情绪易激动、心悸、多汗、消瘦、手足震颤、眼突等症状。
超声的知识点超声波(Ultrasound)是一种高频声波,其频率超过了人类能听到的范围。
超声波在医学、工业、农业等领域都有广泛的应用。
本文将逐步介绍超声的基本原理、成像技术和应用领域。
1.超声的基本原理超声波是一种机械波,其频率通常大于20kHz。
超声波的产生与传播是通过压电晶体或磁致伸缩体的震动来实现的。
当这些物质受到电场或磁场的激励时,它们会以特定频率振动并产生超声波。
超声波在传播时会发生反射、折射和散射等现象。
这些现象被广泛应用于医学领域中的超声成像技术,以获取人体内部组织的影像。
2.超声的成像技术超声成像是利用超声波在不同组织中传播速度不同的特性来获取影像。
它通过探头发射超声波并记录超声波从不同组织反射回来的时间和强度差异来构建图像。
超声波在组织中传播的速度取决于组织的密度和弹性。
由于不同组织的密度和弹性差异,超声波在组织间的传播速度也不同,从而使得超声波在不同组织间发生反射。
通过测量反射的时间和强度,超声成像设备可以重建出组织的形状、结构和运动状态。
3.超声的应用领域超声技术在医学领域中有广泛的应用。
常见的应用包括:•超声检查:超声成像可用于检查内脏器官、肌肉骨骼系统和血管等,以帮助医生进行疾病诊断和治疗。
•超声治疗:超声波的热效应可以用于治疗肌肉疼痛、关节炎和肿瘤等疾病。
•超声聚焦:超声聚焦技术可以通过聚焦超声波的能量来精确破坏肿瘤细胞,达到治疗肿瘤的目的。
•超声清洗:超声波的辐射和震荡效应可以用于清洁和去除物体表面的污垢和杂质。
•工业应用:超声波可以用于测量距离、液位和材料的厚度等工业应用,如无损检测和材料研究。
总结:超声波是一种高频声波,由压电晶体或磁致伸缩体震动产生。
超声成像利用超声波在组织中传播速度不同的特性来获取影像。
超声技术在医学、工业和农业等领域有广泛的应用,包括超声检查、超声治疗、超声聚焦、超声清洗和工业应用等。
这些应用使得超声波成为一种重要的非侵入性检测和治疗工具。
超声波基础知识的一般讲解一、超声波探伤物理基础1、超声波是一种机械波机械振动:物体沿直线或曲线在某一平衡位置附近作往复周期性的运动称为机械振动。
机械波:机械振动在弹性介质中的传播过程,称为机械波;如水波、声波、超声波等。
产生机械波的条件:(1)要有作机械振动的波源(2)要有能传播机械振动的弹性介质2、波长、波速、频率1)波长:同一波线上相邻两振动相位相同的质点之间的距离,符号λ2)波速:波动在弹性介质中单位时间内所传播的距离,符号C3)频率:波动过程中,任一给定点在1秒内能通过的完整波的个数,符号f 三者的关系:C=λ·f3、次声波、声波和超声波1)次声波:频率低于20Hz的机械波2)声波:频率在20~20000Hz的机械波3)超声波:频率高于20 KHz的机械波4、超声波的特性1)方向性好,犹如手电简灯光在黑暗中寻找到所需物品2)能量高3)能在界面上产生反射折射和波型转换4)超声波穿透能力强5、超声波的类型a、按质点的方向分类1)纵波:介质中质点的振动方向与波的传播方向相同的波2)横波:介质中质点的振动方向与波的传播方向垂直的波3)表面波:当介质表面受到交变应力作用时产生沿介质表面传播的波4)板波:在板厚与波长相当的弹性薄板中传播的波C、按波的形状分类1)平面波:波阵面为互相平行的平面的波2)柱面波:波阵面为同轴圆柱面的波3)球面波:波阵面为同心球面的波6、声速纵波:钢 5900 m/s 铝 6300 m/s 水 1500 m/s 有机玻璃 2700 m/s空气 340 m/s横波:只能在固体中传播钢 3200 m/s 铝 3130 m/s 有机玻璃 1120 m/s表面波:声速大约为横波的0.9倍,纵波的0.45倍7、超声波垂直入射到平面上的反射和透射当超声波垂直入射到足够大的光滑平面时,将在第一介质中产生一个与入射波方向相反的反射波在第二介质中产生一个与入射波方向相同的透射波设入射波声压为P0,反射声压为Pr, 透射声压为Pt,其声压反射率r=Pr / P=(z2-z1)/ (z2+z1)其声压透射率t=Pt / P=2 z2/ (z2+z1)8、超声波斜射到平面上的反射与折射波型转换:当超声波倾斜入射到异质界面时,除了产生与入射波同类型的反射波和折射波外,还会产生与入射波不同类型的反射波和折射波,称为波型转换,波型转换只可能在固体中产生。
超声基础知识超声基础知识超声波是一种具有高频率和高能量的声波,其频率超过人耳能够听到的范围。
由于超声波具有穿透力强、不易被吸收、无电离辐射等特点,因此被广泛应用于医学、工业、科学研究等领域。
超声波的频率通常从20kHz到1GHz,超过1GHz的频率称为超高频。
超声波的传播速度一般为340米/秒,与传播介质的密度和弹性有关。
在空气中,超声波的传播速度稍微较低,约为331.45米/秒。
超声波的产生和接收主要依靠超声发射和接收装置。
超声发射装置通常由压电材料制成,通过施加电场可以使其产生机械振动,从而产生超声波。
超声接收装置与发射装置类似,能够将接收到的超声波转换为电信号,并传输给相关设备进行处理和分析。
超声波在医学领域中有着广泛的应用。
超声波可以穿过人体组织,不会对人体产生有害的影响,因此常被用于医学成像和诊断。
超声波成像是利用超声波在组织中传播时的衰减和反射来获取组织的信息。
常见的超声成像技术有B超、彩色多普勒、超声心动图等,可以用于检查器官、肌肉、血管等。
除了医学领域,超声波还在工业领域中有着重要的应用。
超声波可以用于检测材料的缺陷和厚度测量、清洗和焊接等。
在材料检测方面,超声波可以通过检测物体表面反射的超声波来检测材料中的缺陷,如裂纹、气孔等。
在清洗方面,超声波的高能量和高频率可以产生微小气泡,从而产生强烈的冲击和剪切力,可以将污垢和污染物从物体表面清洗干净。
在焊接方面,超声波可以通过将两个材料振动在一起的方式将其焊接在一起。
除以上应用外,超声波在科学研究、海洋勘探、石油勘探等领域也有着重要的应用。
超声波可以用于材料和物质的物理性质研究以及波的传播机制研究。
在海洋勘探和石油勘探中,超声波可以通过穿透海水或地下岩石来探测海底和地下的结构和物质。
总之,超声波作为一种有着高频率和高能量的声波,在医学、工业、科学研究等领域中有着广泛的应用。
随着科技的发展,超声技术将不断创新和进步,为人类的生活和工作带来更多的便利和应用价值。
超声波知识点超声波是一种高频声波,其频率超过了人耳的听觉范围。
超声波在日常生活中有着广泛的应用,包括医学诊断、工业控制和科学研究等领域。
本文将介绍超声波的原理、特点和应用。
1.原理超声波是机械波的一种,由物体振动引起的横波或纵波在介质中传播形成。
超声波的频率通常在20kHz至1GHz之间,远远超过了人耳的听觉范围(20Hz至20kHz)。
超声波的产生通常通过将电能转换为机械能,利用压电效应或磁致伸缩效应。
2.特点与可听声音相比,超声波具有以下几个特点:•高频率:超声波频率高于20kHz,可以达到几百kHz甚至GHz级别。
•短波长:由于频率高,超声波的波长相对较短,有利于定位和探测。
•方向性强:超声波传播时会发生折射和反射,可以通过控制超声波的传播路径来实现定向传输和接收。
•能量强:超声波在介质中传播时会损失一部分能量,但其能量仍然足够强大以实现许多应用。
3.应用超声波在多个领域有着广泛的应用,以下是其中的几个代表应用:•医学诊断:超声波成像技术是医学中常用的非侵入性检查方法之一。
它通过发射超声波并记录其在人体内部组织中的反射,从而生成图像。
这种技术可以用于检查器官、血管和胎儿等。
•工业控制:超声波传感器可以用于测量距离、检测物体的位置和检测液体的水平。
超声波的特性使其在自动化工业生产中具有重要作用。
•清洁和清除:超声波振动可以在液体中产生强大的涡流和微小气泡,用于清洁和清除物体表面的污垢和杂质。
这种清洁方法被广泛应用于眼镜、首饰、电子元件等领域。
•测量和检测:超声波测距仪和超声波流量计等设备可以精确测量距离和流体流速。
这些设备在工程测量和流体控制中得到广泛应用。
总结:超声波是一种高频声波,具有高频率、短波长、方向性强和能量强的特点。
超声波在医学诊断、工业控制、清洁和清除以及测量和检测等领域有着广泛的应用。
随着科技的进步,超声波技术将继续发展并在更多领域发挥作用。
超声波知识点超声波是一种纵波,其波长比可见光短得多,因此不能用肉眼观察。
它的频率很高,超过了人类可听到的上限。
超声波具有射线性、直线传播、不弥散等特点,因此得到了广泛应用。
本文将从超声波的定义、性质、应用等方面进行介绍。
一、超声波的定义所谓超声波,是指波长小于20微米的音波,频率大于20KHz 的纵波。
通俗地说,超声波就是一种声波,但它的频率比人类可听到的声音高得多。
它可以在空气中传播,但其强度会随着距离的增加而迅速衰减。
二、超声波的性质1.射线性超声波能够像光线一样在介质之间直线传播。
这是因为超声波在介质中传播时,会遵循折射定律。
2.干涉和衍射超声波也有干涉和衍射的现象。
当超声波在两个不同的方向上传播时,它们会互相干涉,使得波峰和波谷互相抵消。
当超声波经过一个孔隙时,仍然能够衍射,形成衍射条纹。
3.频散和色散超声波在介质中的传播速度会随着频率的变化而变化,这被称为频散。
当超声波经过不同介质时,其传播速度也会发生变化,这被称为色散。
4.特定驻波的形成当两个相同频率的超声波在介质中相遇时,它们会形成特定的驻波模式。
这种模式的分布受到介质特性、波源频率及其辐射模式的影响。
5.多次反射类似于光学中的镜面反射,超声波在遇到不同介质的界面时也会发生反射。
如果界面是光滑平整的,超声波就能够产生良好的回波信号。
三、超声波的应用1.医学领域医学上最常见的应用是超声波诊断。
超声波在人体组织中的传播速度和吸收率与组织的密度和结构有关。
通过向人体内部发射超声波,医生可以获得计算机轴扫超声等设备提供的有关人体内部器官的图像信息,以此来诊断疾病。
2.材料测试超声波可以被用来测试材料的结构和性能。
以声速为基础,能够获得测量参数,如材料的密度、弹性、硬度等。
3.环境表面检测超声波可以被用来探测水下物体,如船体、港口建筑等。
它也可以被用来测试地下结构,如油藏、煤层、水文构造等。
4.声像技术声像技术是通过声波的反射或散射来绘制材料或物体的内部结构。
八年级上物理超声波知识点超声波是一种高频声波,其频率大于20千赫兹,常被应用在医学、工业、科研等领域。
在物理学中,我们还需要了解一些基础的超声波知识,下面就来系统地了解一下。
一、超声波的产生和传播
超声波的产生有多种方法,比如电声效应、热声效应、压电效应等。
而在传播时,超声波的速度和传播方向受材料性质和厚度等因素的影响。
二、超声波的应用
超声波在医学影像中有着非常重要的应用。
医生可以通过超声波产生的回声来观察人体内部器官的结构和功能。
此外,超声波还可以用于雕刻、焊接、探伤等工业领域,甚至可应用于潜艇探测等军事领域。
三、超声波与数字信号处理
数字信号处理技术是超声波应用的重要组成部分,它可以对超声波信号进行滤波、降噪、图像处理等操作,从而提高超声波在医学影像等领域中的精准度和可靠性。
四、超声波测距
超声波测距是超声波应用的重要方面之一,它可以通过对超声波传播时间和速度的测量来计算出被测对象的距离。
这项技术被广泛应用于自动控制、距离测量等领域。
五、超声波温度计
超声波温度计是一种常用的温度测试仪器,在某些条件下可以实现高精度的温度测量。
它通过测量超声波的声速和密度参数来计算物质的温度值。
以上就是八年级上物理超声波知识点的相关介绍。
希望对您的学习有所帮助。
超声波的基本知识1、声波透射法的波速属于(C)•A,一维波速•B,二维波速•C,三维波速•D,以上皆是答题结果:正确答案:C2、纵波声速___横波声速(A)•A,大于•B,小于•C,等于•D,小于等于答题结果:正确答案:A3、声波透射法中测得的桩身混凝土声速是声波在无限大固体介质中传播的声速。
对同一根混凝土桩,声波透射法测出的声速应___ 低应变法测量出的声速。
(A) •A,大于•B,小于•C,等于•D,小于等于答题结果:正确答案:A4、超声波在混凝土中传播时,当混凝土质量差或存在缺陷时接收到的声波信号中,一般可以具有如下特征(C)•A,声时增大、频率变高•B,声时减小、频率变低•C,声时增大、频率变低•D,声时减小、频率变高答题结果:正确答案:C5、声速(v)、波长(λ)和频率(f)三者的关系为(C)•A、f=v*λ。
•B、λ=f*v。
•C、v=f*λ。
•D、v=f/λ。
答题结果:正确答案:C6、下列材料中声速最低的是(B)•A,铝•B,水•C,玻璃•D,不锈钢答题结果:正确答案:B7、超过人耳听觉范围的声波称为超声波,它的频率高于(B) •A,20赫兹•B,20千赫•C,2千赫•D,2兆赫答题结果:正确答案:B8、可在液体中传播的超声波波型是(A)•A,纵波•B,横波•C,表面波•D,以上都可以答题结果:正确答案:A9、当某些晶体受到拉力或压力时会产生形变,从而晶体的表面上出现电荷,这种现象称为____效应(A)•A,压电•B,振动•C,逆压电•D,应变答题结果:正确答案:A10、声波透射法中,换能器在声测管内一般用___耦合(D)•A,空气•B,黄油•C,泥浆•D,清水答题结果:正确答案:D11、根据介质质点的振动方向和波的传播方向的关系,机械波的种类分为纵波、横波、表面波等,用于声波透射法检测的波是____ (A)•A,纵波•B,横波•C,表面波•D,瑞利波答题结果:正确答案:A12、下面的衰减类型中不属于材料特征的是(A)•A,扩散衰减•B,吸收衰减•C,散射衰减•D,以上都是答题结果:正确答案:A13、已知混凝土中声波频率为50kHz,声波传播速度为4800m/s,试计算声波的波长(A)•A,9.6cm•B,19.2cm•C,8.3cm•D,12cm答题结果:正确答案:A14、Vp、Vs、VR三者的大小关系是(A)•A,Vp>Vs>VR•B,Vs>Vp>VR•C,Vp>VR>Vs•D,VR>Vs>Vp答题结果:正确答案:A15、下列哪个声学参数对缺陷的反应最为敏感?(B)•A,声时•B,声幅•C,频率•D,声速答题结果:正确答案:B判断题(共5 题)1、在声波透射法检测时,判断桩身缺陷的基本物理量有声时、波幅、接收信号的频率和接收波形(A)B、错误答题结果:正确答案:A2、超声波在介质中的传播速度即为质点的振动速度(B)•A、正确B、错误答题结果:正确答案:B3、波振面为球面的声波在固体介质中的传播,波幅衰减与传播距离有关(A) •A、正确B、错误答题结果:正确答案:A4、预埋管超声波法无法测出桩身扩径(A)B、错误答题结果:正确答案:A5、当超声波在混凝土内部传播过程中遇到混凝土缺陷时将产生绕射,此时超声波在混凝土中传播的时间加长,计算出的声速也提高(B)•A、正确B、错误答题结果:正确答案:B。
初三物理超声波知识点总结超声波的产生超声波是指频率高于人类听觉范围(20Hz~20000Hz)的机械波。
在实际生活中,我们可以通过一些物理现象来产生超声波,比如压电效应、热效应和电磁效应。
1. 压电效应压电效应是指某些晶体或陶瓷材料在受到外力作用时会产生电荷分布不均,从而产生电压差。
当外力消失时,电荷分布又恢复均匀。
利用压电效应,可以使晶体或陶瓷材料发生振动,产生超声波。
2. 热效应热效应是指当物体受到热作用时,分子或原子会产生振动,进而产生声波。
通过热效应,可以利用特定材料的特性产生超声波。
3. 电磁效应电磁效应是指电磁场对物质产生的作用,可以通过电磁场产生机械振动,从而产生超声波。
常见的超声波发生器就是利用电磁效应产生超声波的。
超声波的传播在空气、液体、固体中,超声波的传播速度不同。
在空气中,超声波速度大约为343米/秒;在水中,超声波速度约为1500米/秒;在钢铁中,超声波速度可达5000米/秒以上。
此外,超声波在传播时会发生折射、反射和衍射等现象。
1. 折射当超声波从一种介质传播到另一种介质时,由于介质密度和声速的不同,超声波会发生折射现象。
根据折射定律,超声波入射角和折射角之间的关系可以用Snell定律表示。
2. 反射当超声波遇到障碍物时,会发生反射现象。
反射波产生后,可以用超声探测仪来探测反射波,从而得到目标物体的位置和形状信息。
3. 衍射如果障碍物的尺寸与超声波波长相当,就会出现衍射现象。
衍射是指波在穿过障碍物后,扩散到未经过的区域。
通过衍射现象,可以利用超声波来探测目标物体的轮廓和结构。
超声波的应用超声波具有穿透力强、无辐射、非侵入性等优点,因此在医学、工业、地质、海洋等领域有着广泛的应用。
1. 医学领域超声波在医学领域有着广泛的应用,比如超声波影像技术、超声波治疗技术和超声波麻醉技术等。
超声波影像技术可以用来检测人体内部器官的结构和功能,如超声心动图、超声肝胆胰等;超声波治疗技术可以用来治疗一些疾病,如肌肉损伤、骨折等;超声波麻醉技术可以用来麻醉手术患者,减轻术中疼痛。