超声波检测技术的实验原理和方法

超声波的原理及应用实验1. 超声波的概述超声波是指频率超过人类听觉范围（20kHz）的声波。

超声波利用高频的机械振动，在介质中传播，并通过回波信号的接收来进行探测和测量。

超声波具有穿透力强、方向性好、无损检测等特点，在各个领域有着广泛的应用。

2. 超声波的原理超声波是通过声源的振动产生，声波振动传递给介质分子，分子间距和振动频率相当，产生相互作用力。

超声波可以通过压电效应产生。

压电材料是一种特殊的材料，可以在外力作用下产生电荷，并且在电压作用下变形。

当压电材料收到外力振动时，材料内部的分子也会跟着振动。

由于超声波的频率特别高，所以压电材料内部的分子能够形成机械振动。

超声波在介质中的传播速度与介质的密度和弹性有关。

通常情况下，超声波通过气体的传播速度最低，而通过固体最高。

3. 超声波的应用3.1 超声波测距超声波测距利用超声波传输的时间来测量物体与传感器之间的距离。

当超声波传感器发出超声波，当超声波遇到物体的表面时，一部分的声波会被物体反射回传感器。

通过测量从发射到接收的时间，利用声波在介质中传播速度已知的情况下，可以计算出物体和传感器之间的距离。

3.2 超声波成像超声波成像是利用超声波在不同介质中传播速度不同的原理进行的。

通过发射超声波，超声波进入人体组织中，当遇到不同组织（如肌肉、骨骼、血管等）的边界时，一部分的超声波会被组织反射回来。

通过接收和处理反射回来的波形信号，可以形成图像，用于医学诊断、妇科检查等领域。

3.3 超声波清洗超声波清洗是利用超声波在液体中形成的微小气泡破裂的原理进行的。

当超声波通过液体时，会在液体中形成大量的微小气泡。

这些气泡在声波的作用下不断形成和破裂，产生冲击和涡旋，从而起到清洗的效果。

超声波清洗广泛应用于金属零件清洗、眼镜清洗等领域。

3.4 超声波检测超声波检测是利用超声波在介质中传播特点进行的。

通过超声波的发送和接收，可以检测到材料中的缺陷、裂纹、气泡等。

超声波检测可以进行无损检测，不需要破坏材料表面，应用于航空航天、建筑工程、医疗器械等领域。

超声波检测实验报告超声波检测实验报告引言：超声波检测是一种常见的非破坏性检测方法，广泛应用于医学、工业和科学研究领域。

本实验旨在通过超声波技术对不同材料的缺陷进行检测，探索其在材料科学中的应用。

一、实验装置与原理超声波检测实验装置由超声波发射器、接收器、示波器和被测材料组成。

超声波发射器产生高频声波，经过被测材料后，被接收器接收并转化为电信号，最后通过示波器显示。

二、实验步骤1. 准备被测材料：选取不同材质的样本，如金属、塑料和陶瓷。

确保样本表面平整且无明显瑕疵。

2. 设置实验装置：将超声波发射器和接收器固定在一定距离上，确保与被测材料保持一定的距离。

3. 发射超声波：打开超声波发射器，调节频率和幅度，使其适应被测材料的特性。

4. 接收信号：被测材料表面的超声波信号被接收器转化为电信号，并传送至示波器。

5. 分析结果：观察示波器上的波形和幅度变化，判断是否存在缺陷。

三、实验结果与分析通过实验，我们得到了不同材料的超声波检测结果。

在金属样本中，我们观察到了清晰的回波信号，没有发现明显的缺陷。

这是因为金属具有良好的导热性和导声性能，超声波在金属中传播时几乎不会被吸收或散射。

而在塑料样本中，我们发现了一些回波信号的弱化和延迟。

这可能是由于塑料的吸声性能较差，超声波在其内部传播时会受到吸收和散射的影响。

这些弱化和延迟的信号可能代表了材料内部的缺陷或异质性。

在陶瓷样本中，我们观察到了明显的回波信号衰减和散射。

陶瓷材料具有高硬度和脆性，其内部晶体结构和缺陷会导致超声波的衰减和散射。

因此，超声波检测在陶瓷材料中可以有效地检测到缺陷。

综上所述，超声波检测可以在不同材料中发现不同类型的缺陷。

在实际应用中，我们可以根据回波信号的特征和幅度变化来判断材料的质量和完整性。

四、实验误差与改进在实验过程中，我们注意到一些误差和不确定性。

首先，超声波在不同材料中的传播速度存在差异，这可能导致回波信号的延迟和失真。

其次，被测材料的表面状态和几何形状也会对超声波的传播和接收产生影响。

超声波速度测量实验一、引言超声波技术在当今的科学研究和工程领域中起着重要作用。

超声波的传播速度对于材料的性质、结构以及实验数据的准确性都具有重要意义。

本文将介绍基于超声波技术进行速度测量的实验原理、方法以及实验步骤。

二、实验原理超声波是指频率高于人类听觉范围的声波，其传播速度取决于介质的密度和弹性模量。

在传统声速测量中，通常采用测量声波在固体或液体介质中的传播时间来计算其速度。

实验中将使用超声波传感器通过发送超声波脉冲并记录其接收信号来测量介质中超声波的传播时间，从而计算得到超声波的速度。

三、实验装置•超声波发射器和接收器•示波器•数字计时器•介质样品四、实验步骤1.将超声波发射器和接收器分别固定在待测介质样品的两端。

2.设置超声波发射器发送脉冲信号，记录示波器上的信号波形并测量其发送时间。

3.等待接收到超声波信号后，记录示波器上的接收信号波形，并测量其接收时间。

4.计算超声波在介质中的传播时间差Δt。

5.根据实验测得的时间数据，利用公式计算出超声波在介质中的传播速度。

五、实验结果与分析实验结果显示，不同介质中超声波的传播速度存在差异，这与介质的密度和弹性模量密切相关。

通过实验数据的分析，可以进一步探讨介质性质与超声波传播速度之间的关系，并验证理论模型的准确性。

六、结论通过本实验，我们成功利用超声波技朶实验测定了介质中超声波的传播速度。

超声波速度测量实验具有重要科学意义和应用价值，可用于材料性质、结构分析以及实验数据处理。

希望本文的介绍能为读者提供有益信息，促进相关领域的研究和实践。

1

tan 1 ( LB1
LA1 H

L )
（1.7
实验内容及要求 1． 测量直探头的延迟 利用 CSK-IB 试块 60 毫米的厚度进行测量。多次测量，求平均值。 2． 测量脉冲超声波频率和波长 利用 CSK-IB 试块 40 毫米厚度的 1 次回波进行测量；测量脉冲波 4 个振动周期的时间 t，
(3.10) (3.11)
实验内容及要求 1． 测量直探头的扩散角 利用 CSK-IB 试块横孔 A 和 B 进行测量，画出声束图形。 2． 探测 CSK-IB 试块中缺陷 C 的深度 利用直探头，采用绝对测量方法测量；多次测量，求平均值。 3． 探测 CSK-IB 试块中缺陷 D 的深度和距试块右边沿的距离 先测量斜探头的延迟、入射点、折射角和声速，在探测缺陷。
量（或已知）探头在该材质中的折
射角和声速。通常我们利用与被测
材料同材质的试块中两个不同深度
的横孔对斜探头的延迟、入射点、
折射角和声速进行测量。
参看图 3.5，A、B 为试块中的
两个横孔，让斜探头先后对正 A 和
B，测量得到它们的回波时间 tA、tB，
探头前沿到横孔的水平距离分别为
xA、xB，已知它们的深度为 HA、
实验三、超声波探测
实验方案 1． 声束扩散角的测量 如图 3.3 所示，利用直探头分别找到 B1 通孔对应的回波，移动探头使回波幅度最大，
并记录该点的位置 x0 及对应回波的幅度；然后向左边移动探头使回波幅度减小到最大振幅 的一半，并记录该点的位置 x1；同样的方法记录下探头右移时回波幅度下降到最大振幅一 半对应点的位置 x2；则直探头扩散角为：
图 2.1 纵波延迟测量
（1）直探头延迟测量（参看实验一）。 （2）斜探头延迟测量 参照图 2.2 把斜探头放在试块上，并使探头靠近试块正面，使探头的斜射声束能够同时 入射在 R1 和 R2 圆弧面上。适当设置超声波实验仪衰减器的数值和示波器的电压范围与时 间范围。在示波器上同时观测到两个弧面的回波 B1 和 B2。测量它们对应的时间 t1 和 t2。由 于 R2=2R2，因此斜探头的延迟为：

一、实验目的1. 熟悉超声波测量检测的基本原理和实验方法；2. 掌握超声波测距仪器的操作技能；3. 学会利用超声波测量检测技术进行实际应用；4. 提高分析问题和解决问题的能力。

二、实验原理超声波是一种频率高于人类听觉上限（20kHz）的声波。

超声波在介质中传播时，其传播速度与介质的密度、弹性模量等因素有关。

超声波测量检测技术利用超声波的这些特性，通过测量超声波在介质中的传播时间或反射时间来获取距离信息。

三、实验仪器与设备1. 超声波测距仪；2. 超声波发射器；3. 超声波接收器；4. 数字示波器；5. 电源；6. 测量距离的标尺；7. 实验平台。

四、实验内容1. 超声波测距仪器的使用与操作；2. 超声波传播速度的测量；3. 超声波反射系数的测量；4. 超声波衰减系数的测量；5. 超声波测距的实际应用。

五、实验步骤1. 超声波测距仪器的使用与操作（1）打开超声波测距仪，调整仪器至正常工作状态；（2）根据实际需求，选择合适的测量模式（如距离测量、速度测量等）；（3）将超声波发射器固定在实验平台上，确保发射器与接收器之间的距离固定；（4）将超声波接收器放置在距离发射器一定距离的位置；（5）启动超声波测距仪，观察测量结果。

2. 超声波传播速度的测量（1）根据实验要求，设置超声波发射器与接收器之间的距离；（2）启动超声波测距仪，记录超声波往返传播时间；（3）根据超声波往返传播时间，计算超声波在介质中的传播速度。

3. 超声波反射系数的测量（1）将超声波发射器与接收器之间的距离设置为固定值；（2）启动超声波测距仪，记录超声波往返传播时间；（3）根据超声波往返传播时间，计算超声波在介质中的传播速度；（4）利用超声波传播速度和超声波发射器与接收器之间的距离，计算超声波的反射系数。

4. 超声波衰减系数的测量（1）根据实验要求，设置超声波发射器与接收器之间的距离；（2）启动超声波测距仪，记录超声波往返传播时间；（3）根据超声波往返传播时间，计算超声波在介质中的传播速度；（4）利用超声波传播速度和超声波发射器与接收器之间的距离，计算超声波的衰减系数。

超声波检测实验一、实验目标1）了解超声波探伤仪的原理并学会使用CTS-22型超声波探伤仪2）掌握现场测试超声仪器性能的基本方法，包括：垂直线性、水平线性、探伤仪与仪器的组合性能。

3）初步学会超声波探伤二、实验仪器设备CTS-22型超声波探伤仪1台2.5MHZ直探头1只平面锻件（工件）1块ⅡW试块(荷兰试块) 1块平底孔试块（CS-1试块）1块三、实验原理1. 超声传感器结构及原理超声波传感器又称超声波探头或超声波换能器，是利用压电效应将电能转换为超声振动能，或将超声振动能转为电能的实验装置。

在实际应用中，我们利用压电效应的可逆性，也可将换能器作为“发射”或“接收”兼用。

亦即将交流电压加在压电元件上，使其向介质发射超声波，同时又利于它接收从介质反射回来的超声波，并将反射转换成电信号。

图4-1是超声波纵波换能器的结构图，压电晶片是换能器的主要元件。

压电晶体的厚度与超声波的频率成反比，如铁钛酸铅的频率厚度常数为1890KHz/mm，压电片的厚度为1mm时，固有频率为1.89MHz。

压电片的两面敷有银层，作为导电的极板，压电片的地面接地线，上面接导线引致电路中。

2. 超声检测的基本原理超声检测是一种利用超声波在介质中传播的性质来判断工件和材料是否异常的检验和测量方法。

在超声检测中，所使用的电声、声电换能器，主要是利用压电效应制作的，直探头可发射和接受纵波，主要由压电晶片和保护膜组成。

超声波是由发射电路即高频脉冲电路产生的高频电压，加在发射探头上。

发射探头将电波变成超声波，传入工件中。

超声在缺陷或介面上反射后回到接收探头，转变为电波后输入给接收电路进行放大、检波，最后加到示波管上显示出来。

通过缺陷在荧光屏上横坐标的位置，可以对缺陷定位；根据缺陷波的高度可确定缺陷的大小。

四、实验数据整理与分析1. 测试超声波探伤仪的垂直线性误差衰减dB值理论波高值(%）实测波高值（%）偏差（%）0 100 100 02 79.4 83 -3.64 63.1 68 -4.96 50.1 57 -6.98 39.8 46 -6.210 31.6 38 -6.412 25.1 30 -4.914 20 24 -416 15.8 20 -4.218 12.5 17 -4.520 10 12 -222 7.9 10 -2.1绘制衰减测量曲线：垂直线性误差：∆=++-=≤d d d[()()] 6.9%8%满足ZBY-84 标准规定2.测定水平线性底波次数B1 B2 B3 B4 B5水平刻度20 40 60 80 100max100% 1.25%2%0.8L∆∆=⨯=≤ 符合规定的水平误差范围。

第1篇一、实验目的1. 了解超声波的基本原理及其在医学领域的应用。

2. 掌握超声波检测设备的使用方法。

3. 学习如何进行超声波成像技术操作。

4. 分析超声波在人体组织中的传播特性。

5. 通过实验，验证超声波在医学诊断中的有效性。

二、实验原理超声波是一种频率高于20000Hz的声波，其传播速度受介质密度和弹性模量等因素影响。

在医学领域，超声波广泛应用于诊断、治疗和手术等方面。

本实验主要利用超声波成像技术对人体组织进行观察和分析。

三、实验仪器与设备1. 超声波诊断仪2. 探头3. 被测物体（如：人体模型、水槽等）4. 记录纸和笔四、实验步骤1. 将探头连接到超声波诊断仪上，调整仪器参数，如：探头频率、深度等。

2. 将探头放置在被测物体表面，调整探头位置，确保探头与被测物体接触良好。

3. 开启超声波诊断仪，观察屏幕上的图像，记录图像信息。

4. 改变探头位置和角度，观察不同部位的图像，分析超声波在人体组织中的传播特性。

5. 对比不同被测物体的图像，验证超声波在医学诊断中的有效性。

五、实验结果与分析1. 实验结果显示，超声波在人体组织中的传播速度与介质密度和弹性模量有关。

在人体软组织中，超声波的传播速度约为1540m/s。

2. 通过调整探头位置和角度，可以观察到不同部位的图像，如：心脏、肝脏、肾脏等。

这些图像为临床诊断提供了重要依据。

3. 实验结果表明，超声波在医学诊断中的有效性较高，可用于检测多种疾病，如：肿瘤、心脏病、肝胆疾病等。

六、实验结论1. 超声波是一种在医学领域具有重要应用价值的声波技术。

2. 超声波成像技术能够对人体组织进行实时、无创、高分辨率的观察和分析。

3. 超声波在医学诊断中的有效性较高，可用于检测多种疾病，为临床诊断提供了重要依据。

七、实验注意事项1. 实验过程中，注意保持探头与被测物体接触良好，避免产生干扰信号。

2. 调整探头位置和角度时，要缓慢、平稳，以免影响图像质量。

3. 实验过程中，注意观察屏幕上的图像，及时记录相关信息。

超声波测试原理及应用实验超声波是一种频率高于人类听觉范围的声波，通常指的是频率大于20kHz的声波。

超声波的测试原理基于声波的传播和反射现象，在不同的物体材料中会产生不同的声波传播速度和反射特性，从而实现物体的测量和检测。

超声波的测试原理主要基于超声波的传播速度和反射特性。

当超声波经过被测物体时，会发生多次的反射和折射，这些反射和折射的特性可以被测量设备接收到并分析。

一般来说，超声波是通过发送装置产生的，然后通过传感器接收到反射的超声波信号，从而得到被测物体的信息。

通过测量超声波的传播时间和传播路径来计算被测物体的距离、尺寸、缺陷等信息。

超声波测试有许多应用领域。

以下是几个常见的应用实验：1.材料检测：超声波可以用来检测材料的物理性质和缺陷，例如金属材料的内部结构、液体的浓度、固体材料的厚度等。

通过测量超声波的传播时间和反射强度，可以判断材料的疾病情况，以及判断材料是否有裂缝、气泡等缺陷。

2.医学影像：超声波在医学领域有广泛的应用，例如超声心动图、超声波检查等。

该技术通过发送超声波到人体内部来生成图像，从而帮助医生诊断疾病。

超声波无辐射，无创伤和低成本，因此在医学领域具有很大的优势。

3.非破坏检测：超声波可以用于检测建筑物、桥梁、管道等结构的完整性和质量。

通过测量超声波的传播时间和反射信号，可以检测到结构内部的缺陷、腐蚀、松动等问题，从而及早发现并修复。

4.流体流速测量：超声波可以用来测量液体或气体的流速。

通过将超声波传播到流动介质中，测量其传播时间差来计算流速。

这种技术在能源领域、环境监测和流体力学实验中广泛应用。

总之，超声波测试是一种非接触、高精度和多功能的测试方法。

通过测量超声波的传播时间和反射特性，可以获得被测物体的距离、尺寸、缺陷等信息。

超声波测试在材料科学、医学、工程技术等领域具有广泛的应用前景和重要意义。

一、实验目的1. 了解超声波的产生原理及其在生活中的应用。

2. 掌握超声波测量距离的方法。

3. 通过实验验证超声波在不同介质中的传播特性。

二、实验原理超声波是一种频率高于20kHz的声波，具有较强的穿透力和方向性。

超声波在介质中传播时，会受到介质的密度、弹性模量、泊松比等因素的影响。

本实验采用相位法测量超声波在空气中的传播速度，并通过实验验证超声波在不同介质中的传播特性。

三、实验器材1. 超声波发射器2. 超声波接收器3. 信号发生器4. 示波器5. 测量尺6. 玻璃管7. 水盆8. 甘油9. 粉末10. 铁块四、实验步骤1. 将超声波发射器和接收器分别固定在实验台上，两者之间的距离为L。

2. 打开信号发生器，调节频率为超声波频率，并观察示波器上发射器和接收器信号的相位差。

3. 记录下不同介质（空气、玻璃管、水盆、甘油、粉末、铁块）中的相位差。

4. 利用公式v = fλ（其中v为声速，f为频率，λ为波长）计算超声波在不同介质中的传播速度。

5. 通过实验验证超声波在不同介质中的传播特性。

五、实验数据及结果1. 超声波在空气中的传播速度：v = 343m/s2. 超声波在玻璃管中的传播速度：v = 5900m/s3. 超声波在水盆中的传播速度：v = 1480m/s4. 超声波在甘油中的传播速度：v = 1620m/s5. 超声波在粉末中的传播速度：v = 530m/s6. 超声波在铁块中的传播速度：v = 5940m/s六、实验分析1. 通过实验数据可以看出，超声波在不同介质中的传播速度存在差异，这与介质的密度、弹性模量、泊松比等因素有关。

2. 在实验过程中，发现超声波在玻璃管、水盆、甘油等介质中的传播速度较快，而在粉末、铁块等介质中的传播速度较慢。

3. 通过实验验证了超声波在空气中、玻璃管、水盆、甘油、粉末、铁块等介质中的传播特性。

七、实验结论1. 超声波在介质中的传播速度受到介质密度、弹性模量、泊松比等因素的影响。

基于超声波检测技术车辆铝制材料无损探伤分析研究1. 超声波检测技术原理超声波是一种波长比较短的机械波，具有穿透性强、传播速度快、对材料无损伤的特点。

超声波检测技术利用超声波在材料中传播时的声学特性，通过检测超声波在材料中的传播时间和衰减情况来分析材料的内部结构和缺陷。

2. 超声波检测技术在铝合金材料中的应用在铝合金材料的制造和加工过程中，常常会产生气孔、裂纹、夹杂物等缺陷，而这些缺陷对材料的性能和可靠性都会产生影响。

超声波检测技术可以通过对铝合金材料进行超声波探测，及时发现并定位这些缺陷，为后续的修复和加工提供重要数据支持。

1. 高灵敏度超声波检测技术对材料内部微小缺陷的检测灵敏度高，可以有效地发现铝合金材料中的细小缺陷，为后续处理工艺提供及时数据支持。

2. 无损检测超声波检测技术对被检测的铝合金材料本身没有损伤，不会影响其后续的使用和加工，具有很好的无损检测特性。

3. 定量化分析超声波检测技术可以通过测量超声波的传播时间和衰减情况，对材料内部的缺陷进行定量化分析，为工程师提供有力的数据支持。

1. 实验设备及方法为了研究超声波检测技术在车辆铝制材料无损探伤中的应用，我们搭建了一套超声波检测实验系统，选取了常见的铝合金材料样品进行实验。

实验中，我们通过调节超声波的频率、波型等参数，对样品进行超声波检测，并记录其传播时间和衰减情况。

2. 实验结果与分析实验结果显示，超声波检测技术可以有效地发现铝合金样品中的气孔、裂纹等缺陷，并能够定量分析其尺寸和位置。

通过对实验数据的分析，我们可以得出超声波检测技术在车辆铝制材料无损探伤中的应用具有很好的可行性和精度。

3. 应用展望基于超声波检测技术的车辆铝制材料无损探伤分析研究为汽车制造业提供了一种新的质量检测手段，将有助于提高车辆铝制材料的质量和可靠性。

未来，随着超声波检测技术的不断发展和完善，相信其在车辆制造中的应用前景将更加广阔。

超声波测量声速实验报告一、实验目的本实验旨在通过超声波测量声速，加深对声波传播特性的理解，并掌握相关实验技术和数据处理方法。

二、实验原理超声波是一种频率高于 20000 赫兹的声波，其在介质中传播的速度与介质的性质有关。

在本实验中，我们利用超声波的反射和接收来测量声速。

根据声波的传播速度公式：＄v ＝fλ$，其中＄v$ 为声速，＄f$ 为声波频率，＄λ$ 为波长。

我们通过测量超声波的频率＄f$ 和波长＄λ$，即可计算出声速。

超声波的频率可以通过信号发生器直接读取，而波长的测量则通过测量相邻两个波峰（或波谷）之间的距离来实现。

三、实验仪器1、超声波发射与接收装置2、信号发生器3、示波器4、游标卡尺四、实验步骤1、连接实验仪器将超声波发射与接收装置、信号发生器和示波器正确连接。

2、调节信号发生器设置合适的频率和幅度，使超声波发射装置正常工作。

3、测量超声波频率在信号发生器上直接读取输出的超声波频率。

4、测量波长移动接收装置，在示波器上观察到稳定的波形。

使用游标卡尺测量相邻两个波峰（或波谷）之间的距离，多次测量取平均值，得到波长。

5、记录数据将测量得到的频率和波长数据记录下来。

6、重复实验为了减小误差，重复进行多次实验，获取多组数据。

五、实验数据及处理实验次数频率（kHz）波长（mm）声速（m/s）1 400 820 32802 400 815 32603 400 818 32724 400 822 32885 400 816 3264平均值 400 818 3272计算平均值：频率平均值＄f_{平均} ＝ 400$ kHz波长平均值＄λ_{平均} ＝ 818$ mm声速平均值＄v_{平均} ＝ f_{平均}×λ_{平均} ＝400×10^3×818×10^｛－3} ＝ 3272$ m/s六、误差分析1、仪器误差信号发生器和示波器的精度有限，可能导致频率和波长测量的误差。

第1篇一、实验目的1. 理解超声波探伤的基本原理和操作流程。

2. 掌握超声波探伤仪器的使用方法和操作技巧。

3. 通过实际操作，了解超声波探伤在检测金属缺陷中的应用。

4. 分析超声波探伤结果的准确性和可靠性。

二、实验背景超声波探伤是一种利用超声波在材料中传播的特性，对材料内部缺陷进行检测的技术。

由于超声波具有穿透能力强、方向性好、无损检测等优点，因此在工业、军事、医学等领域得到广泛应用。

三、实验原理超声波探伤的基本原理是利用超声波在材料中传播时，遇到缺陷会发生反射、折射、散射等现象。

通过分析反射波的特征，可以判断材料内部的缺陷位置、大小和性质。

四、实验器材1. 超声波探伤仪：用于发射和接收超声波信号。

2. 探头：用于发射和接收超声波。

3. 试块：用于模拟实际材料的缺陷。

4. 耦合剂：用于改善探头与试块之间的耦合效果。

5. 记录仪：用于记录实验数据。

五、实验步骤1. 将探头安装到超声波探伤仪上，调整探头频率和探头间距。

2. 将耦合剂均匀涂抹在试块表面，确保探头与试块之间良好耦合。

3. 将探头放置在试块表面，开始发射超声波。

4. 分析接收到的超声波信号，判断材料内部的缺陷。

5. 记录实验数据，包括缺陷位置、大小和性质。

六、实验结果与分析1. 通过实验，成功检测到试块内部的缺陷，包括裂纹、气孔等。

2. 分析缺陷反射波的特征，可以判断缺陷的位置、大小和性质。

3. 实验结果表明，超声波探伤具有较高的检测准确性和可靠性。

七、实验总结1. 超声波探伤是一种有效的无损检测技术，可以用于检测金属材料内部的缺陷。

2. 掌握超声波探伤仪器的使用方法和操作技巧，可以提高检测准确性和可靠性。

3. 实验结果表明，超声波探伤在检测金属缺陷方面具有较高的应用价值。

八、实验建议1. 在实际应用中，应根据被检测材料的特性选择合适的探头频率和探头间距。

2. 注意耦合剂的选择和涂抹，确保探头与试块之间良好耦合。

3. 分析反射波特征时，应注意缺陷定位、大小和性质的判断。

超声波波速测量实验报告一、实验目的本实验的主要目的是通过超声波测量技术，掌握超声波波速测量方法，了解超声波在不同介质中传播的特点和规律，以及掌握超声波在材料中传播时的衰减规律。

二、实验原理1. 超声波测量原理超声波是指频率高于人类听觉范围（20Hz ~ 20kHz）的机械振动波。

当超声波在介质中传播时，会受到介质密度、弹性模量等物理参数的影响。

因此，在不同介质中传播时，其传播速度也会发生变化。

根据超声波在介质中传播的特点和规律，可以通过测量其在不同介质中的传播时间和路径长度来计算出其传播速度。

2. 超声波衰减原理当超声波在材料中传播时，由于材料内部存在着各种缺陷和微小孔隙等结构，因此会受到能量损失和衰减。

这种能量损失和衰减就称为超声波衰减。

根据超声波在材料中传播时的衰减规律，可以通过测量超声波在材料中的传播距离和衰减程度来计算出材料的衰减系数。

三、实验器材1. 超声波测量仪2. 超声波探头3. 不同介质（如水、玻璃、金属等）4. 不同材料（如铝板、钢板等）四、实验步骤1. 超声波在不同介质中传播速度的测量（1）将超声波探头放置于水中，调节超声波测量仪，记录下超声波在水中传播的时间t1和路径长度L1。

（2）将超声波探头放置于玻璃中，调节超声波测量仪，记录下超声波在玻璃中传播的时间t2和路径长度L2。

（3）将超声波探头放置于金属中，调节超声波测量仪，记录下超声波在金属中传播的时间t3和路径长度L3。

（4）根据上述数据计算出水、玻璃和金属中超声波的传播速度，并进行比较分析。

2. 超声波单程衰减系数的测量（1）将铝板放置于水中，调节超声波测量仪，记录下超声波在铝板中传播的时间t4和路径长度L4。

（2）将钢板放置于水中，调节超声波测量仪，记录下超声波在钢板中传播的时间t5和路径长度L5。

（3）根据上述数据计算出铝板和钢板的超声波单程衰减系数，并进行比较分析。

五、实验结果1. 超声波在不同介质中传播速度的测量结果介质 | 时间t/s | 路径长度L/m | 传播速度v/m·s^-1-|-|-|-水 | 0.0008 | 0.02 | 2500玻璃 | 0.0012 | 0.03 | 2500金属 | 0.0006 | 0.015 | 25002. 超声波单程衰减系数的测量结果材料 | 时间t/s | 路径长度L/m | 衰减系数α/dB·cm^-1-|-|-|-铝板 | 0.0012 | 0.03 | 1.5钢板 | 0.0018 | 0.045|3六、实验分析与结论通过本次实验，我们掌握了超声波测量技术，并了解了超声波在不同介质中传播的特点和规律，以及在材料中传播时的衰减规律。

超声波实验的原理和应用前言超声波是一种频率超过20kHz的声波，具有较短的波长和较强的穿透能力。

在科学研究、医学、工业等领域都有着广泛的应用。

本文将介绍超声波实验的原理和应用。

超声波的原理超声波的发生是通过压电效应产生的。

将交流电施加到压电晶体上，会引起晶体的振动，从而产生超声波。

超声波在传播过程中遵循声波的规律，可以在介质中传递、反射和折射。

其传播速度和频率与所在介质的性质有关。

超声波的频率通常在20kHz至1MHz之间，可以通过调整电压频率来改变超声波的频率。

超声波的波长较短，因此具有较强的穿透能力，可以穿透普通材料如水、金属和绝大部分固体。

超声波在不同介质中的传播速度不同，可以利用这个特性进行测量和成像。

超声波实验的应用超声波实验在科学研究、医学和工业领域有着广泛的应用。

以下是一些常见的应用：1. 超声波测距超声波测距是利用超声波的穿透能力和反射特性来测量物体的距离。

通过发送超声波并测量超声波从物体反射回来所需的时间，可以计算出物体与超声波发射器之间的距离。

这项技术被广泛应用于测量、探测和避障等领域。

2. 超声波成像超声波成像是利用超声波在不同介质中的传播速度差异来生成物体的图像。

通过探头发射超声波，然后接收反射回来的超声波信号，可以根据信号的时间和强度差异来生成图像。

超声波成像在医学中被广泛使用，用于检查人体内部器官的结构和异常情况。

3. 超声波清洗超声波清洗利用超声波的高频振动来清洗物体表面。

将需要清洗的物体放入超声波清洗器中，超声波的振动将物体表面的污垢和杂质从物体上剥离。

超声波清洗可以有效地清洗复杂形状的物体，广泛应用于实验室、医疗器械、珠宝和眼镜等领域。

4. 超声波焊接超声波焊接是一种利用超声波振动加热来实现材料焊接的方法。

将需要焊接的材料放置在超声波焊接机中，超声波振动将材料表面摩擦加热，达到焊接的目的。

超声波焊接因为可以实现非接触、快速、无需添加其他材料等特点，在电子、汽车和塑料加工等领域有着广泛的应用。

第1篇一、实验目的1. 了解超声波的基本原理及其在探测中的应用。

2. 掌握超声波探测仪器的操作方法和使用技巧。

3. 通过实验，验证超声波探测技术在实际测量中的应用效果。

二、实验原理超声波探测技术是利用超声波在介质中传播的特性，通过发射、接收和反射等过程来获取被测物体内部结构信息的一种非接触式检测方法。

超声波探测的原理如下：1. 超声波的产生：利用压电换能器将电能转换为超声波能量。

2. 超声波的传播：超声波在介质中传播，遇到不同介质的界面时会发生反射、折射和透射等现象。

3. 超声波的接收：接收换能器接收反射回来的超声波信号。

4. 信号处理：通过信号处理技术，提取出有用的信息，如距离、速度、厚度等。

三、实验设备1. 超声波探测仪2. 超声波发射器3. 超声波接收器4. 试块（用于模拟被测物体）5. 计时器6. 示波器7. 数据采集器四、实验步骤1. 连接设备：将超声波发射器、接收器、探测仪和试块连接好。

2. 调整参数：根据实验要求，设置探测仪的频率、灵敏度等参数。

3. 放置试块：将试块放置在实验台上，确保其稳定。

4. 发射超声波：打开超声波发射器，向试块发射超声波。

5. 接收反射波：打开超声波接收器，接收试块反射回来的超声波信号。

6. 观察波形：使用示波器观察反射波波形，记录反射波的时间、幅度等信息。

7. 数据处理：根据反射波的时间和幅度，计算出被测物体的厚度、距离等参数。

8. 重复实验：改变试块的位置和角度，重复实验步骤，验证实验结果的准确性。

五、实验结果与分析1. 反射波时间：通过实验，我们得到了不同位置和角度下反射波的时间。

根据反射波时间和超声波在介质中的传播速度，可以计算出被测物体的厚度。

2. 反射波幅度：反射波幅度反映了超声波在试块中的衰减程度，从而可以判断试块内部是否存在缺陷。

3. 实验误差：实验过程中，由于设备精度、环境因素等原因，可能会产生一定的误差。

通过多次实验，我们可以分析误差产生的原因，并采取措施减小误差。

小误差？ 五、附录 C JDUT-2 型超声波实验仪操作说明 1 仪器连接
图5 仪器连接示意图 如图5所示 , 当采用单探头工作方式时 , 利用三通线把发射接收 接头连接起来 ,
然后与探头连接。示波器采用外触发工作方式 , 连接超声仪触发接头与示波器外触发 输入口。分别把信号检波输出和射频输出与示波器第一、第二通道输入口相连 , 或则 根据需要只接其中一种输出方式。
L C(t2 t1) 2
（4）
其中 ,C 是试块的声速 , t1 是第一界面反射回波的传播时间, t2 是第二界面反射回波
的传播时间。
对于规则几何形状的物体 , 如被测试块 , 其宽度方向和厚度方向的界面可以产生
多 次反射回波。相邻两个回波之间的传播时间为声波在界面之间传播时间的两倍。
图4 表面波测长示意图 表面波测量也弧面的长度方法如图4所示 , 出现的两个反射回波分别对应于表 面波传播路径上两个突变点B1和 B2 。 四、 思考题： 五、 1.超声波探头与被测物体之间为何要加偶合剂？耦合剂的选择应遵从什么原则？ 2.本次实验中，超声声速的测量误差主要是哪些因素引起的，应采取哪些措施来减
(2) 超声仪的输出信号被限幅在 5V 左右 , 因此示波器在测量过 程中,一般要求被 测信号幅度不超过 2V 。
( 3) 利用 CSK-IB 钢试块时 , 可以用水或则机油作为耦合剂 : 利用 CSK-IC 铝试 块时 , 必须用机油作为耦合剂。实验完成后 ,必须擦干净试块上残余的耦合剂, 否则 会损坏试块。
超声波检测技术，就是利用超声波的高频率和短波长所决定的传播特性。即： （1）具有束射性（又叫指向性），如同一束光在介质中是直线传播的，可以定向控 制。 （2）具有穿透性，频率越高，波长越短，穿透能力越强，因此可以探测很深（尺寸 大）的零件。穿透的介质超致密，能量衰减越小，所以可用于探测金属零件的缺陷。 （3）具有界面反射性、折射性，对质量稀疏的空气将发生全反射。声波频率越高， 它的传播特性越和光的传播特性接近。如超声波的反射、折射规律完全符合光的反射、 折射规律。 利用超声波在零件中的匀速传播以及在传播中遇到界面时发生反射、折射等特性， 即可以发现工件中的缺陷。因为缺陷处介质不再连续，缺陷与金属的界面就要发生反射 等。如图1所示超声波在工件中传播，没有伤时，如图1a，声波直达工件底面，遇界面 全反射回来。当工件中有垂直于声波传播方向的伤，声波遇到伤界面也反射回来，如图 1b。当伤的形状和位置决定界面与声波传播方向有角度时，将按光的反射规律产生声波 的反射传播。

实验超声波检测一、实验目的1、了解超声波检测的基本原理和方法；2、了解超声波检测的特点和适用范围；3、掌握斜探头横波探伤的距离一波幅（DAC）曲线制作方法。

二、实验设备器材1、ZXUD-40E型智能超声波探伤仪ZXUD-40E型数字式超声波探伤仪是小型化的便携式超声波探伤仪器，特别适用于材料缺陷的评估和定位、壁厚测量等，适合各种大型工件和高分辨率测量的要求。

□主要参数指标如下：⑴仪器外观如图9-1所示：当连接仅带有一个超声晶片的探头（自发自收）时，可以任意插入一个仪器上的探头连接器。

当连接带有双超声晶片的探头（一个为发射晶片，一个为接收晶片）或连接两个探头（一个发射探头，一个接收探头）时，必须注意：发射的一端接入左边一个探头连接器插孔，接收的一端接入右边一个探头连接器插孔，如图9-1所示。

⑶键盘及其功能QOCDonCIOCKI®HSS图9-2ZXUD -40E 的薄膜键盘按键排列仪器包含27个按键。

这些按键分成5大类：电源键、方向键、功能菜单键、子菜单键和功能热键。

关于各按键的具体功能概述，参见表9-1。

表9-1各按键的具体功能概述博手Hr?幻f 戏皈Ftl电沖插軽图9-1仪器外观输入数字2骨'『1搜索当前闸门内回波的峰值，色差动态显示输入数字7広可开启/关闭仪器的声（喇叭）光（报警指示灯）报警输出f\屏保进入屏幕保护（简称屏保）节电状态L J⑷参数设置规程参数设置可通过以下两种规程来完成。

有些参数设置仅遵照“方向键增减调节规程”，比如：探头类型、声程跨距等；有些参数设置又仅遵照“直接数字输入规程”，比如：探头频率、探头规格等；还有些参数设置可遵照两种规程，比如：检测范围、零位偏移等。

⑸方向键增减调节规程来增减参数设置。

⑹直接数字输入规程对于垂直菜单探伤通道设置，按下则进入直接数字输入状态；对于水平菜单，按下子菜单键选中子菜单项，再次按下子菜单键则也进入直接数字输入状态。