[工学]超声波及其应用报告.ppt

压电陶瓷或磁致伸缩材料在高电压窄脉冲作用下，可得到较大功率的超声波，可以被聚焦，能用于集成电路及塑料的焊接。 * 超声波塑料焊接机 超声波金丝焊接机 超声波焊接 超声波的应用 超声检测 超声处理 基础研究 点阵振动的能量是量子化的 ，称为声子（见固体物理学） 通过物质对超声的吸收规律可探索物质的特性和结构，这方面的研究构成了分子声学这一声学分支.。 3 基础研究 The End, thank you! * * * * 所谓“声压”指的是由于声波的振动而使声场中的物体受到附加压力的强度，单位为公斤/平方厘米，一 般可听声的声压非常微小，其数值约为0.000001公斤/平方厘米~0.000002公斤/平方厘米。这公微小的声 压，一般是不引起人们的注意的。但是，超声波的声压，一般是很大的。例如，在水中通过一般强度的超 声波时，因超声波而产生的附加压力，可以达到好几个大气压。超声波之所以能够产生这样强的声压，可 以达到好几个大气压，其根本原 因仍然是由于超声波的频率很高，所以振动时，使高密度分子间的伸拉 很快以致使其间形成瞬时的真空与压缩高密度区，产生巨大的压力差。当它的振幅达到一定程度时，超声 波拥有的能量十分巨大。 当超声波束通过液体时，由于巨大的超声波声压作用，可以在液体中出现空化现象。这种现象所产生的 瞬时压力，可以高达几千个，甚至上万个大气压!这么巨大的瞬时压力，使超声波的应用，在许多方面显 示出它独特的巨大作用。现在已被普遍应用的超声波清洗，超声波乳化等，都是超声波空化现象的具体运 用。 * * * * * 光谱技术课堂报告 超声波技术及其应用 报告人：宋建峰 2010年10月13日 报告内容 超声波及其特性 超声波传感器 超声波的应用 101 102 103 104 105 106 107 f/Hz 声波 次声波 音乐 语言 探测 超声波 微波 0.25×106 20×106 声波的频率界限 振动在弹性介质内的传播称为波动, 简称波。 声波：其频率在16~2×10^4 Hz之间，能为人耳所闻的机械波 次声波：低于16 Hz的机械波 超声波：高于2×10^4 Hz的机械波 微波：频率在3×10^8~3×10^11 Hz之间的波 1.1 超声波 声波的波型 纵波 横波 表面波 质点的振动介于横波与纵波之间， 沿着介质表面传播，其振幅随深度 增加而迅速衰减的波，表面波只在 固体的表面传播。 纵波的传播，其传播速度c为 式中：ρ——介质的密度； Ba——绝对压缩系数。  上述的ρ、Ba都是温度的函数，使超声波在介质中的传播速度随温度的变化而变化。 固体中:横波速度为纵波50%，表面波声速为横波声速的90% 气体中:纵波声速为344 m/s 液体中:纵波声速在900～1900m/s 超声波的速度 1.2 超声波的特性 超声波的束射性 超声波的吸收与衰减 超声波的巨大能量 超声波的声压特性 超声波的束射性 超声波的吸收与衰减 声波在介质中传播时，随着传播距离的增加，能量逐渐衰减，其衰减的程度与声波的扩散、散射及吸收等因素有关。其声压和声强的衰减规律为 式中：Px、Ix——距声源x处的声压和声强；  x——声波与声源间的距离；  α——衰减系数，单位为Np/cm（奈培/厘米）。 超声波的吸收与衰减 不同介质的衰减系数α不同，利用这一特性，我们可进行透射性探伤 700多万人 1M赫兹的超声波的能量，要比同幅度的频率为1000赫兹的可听声能量大100万倍 超声波的巨大能量 12个小时 7只 超声波的声压特性 声压：于声波的振动而使声场中的物体受到附加压力的强度，单位为公斤/平方厘米。 可听声声压： 0.000001公斤/平方厘米 ~0.000002公斤/平方厘米 水中通过一般强度的超声波时，因超声波而产生的附加压力，可以达到好几个大气压 空化现象 2 超声波传感器 超声探头 超声波探头： 利用超声波在超声场中的物理特性和各种效应而研制的装置可称为超声波换能器、探测器或传感器 分类：压电式、磁致伸缩式、电磁式等 2 超声波传感器 压电式超声波传感器结构 2 超声波传感器 超声波的应用 超声检测 超声处理 基础研究 超声波的应用 超声检测 超声处理 基础研究 蝙蝠依靠超声波捕食 超声波测距 超声波测距模块 智能避障小车 超声波测液位 超声波测距 超声波发射电路 超声波接收电路 电路 L B1 B2 管道 超声波传感器1 超声波传感器2 超声波测流量原理图 t1 = t2 = 超声波测流量 Δt=t2-t1= v