- 1、本文档共13页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
超声波的产生与传播
一、实验原理
1、压电效应
某些固体物质,在压力(或拉力)的作用下产生形变,
从而使物质本身极化,在物体相对的表面出现正、负束缚电
荷,这一效应称为压电效应。其物理机理如图1-1所示。通
常具有压电效应的物质同时也具有逆压电效应,即当对施加
电压后会发生变形。超声波探头利用逆压电效应产生超声波,
而利用压电效应接收超声波。
石英晶体结构 拉力作用下的极化 晶体的宏观极化
图1-1 石英晶体的压电效应
2、脉冲超声波的产生及其特点
用于产生和接收超声波的材料一般被制成片状(晶片),并在其正反两
面镀上导电层(如镀银层)作为正负电极。如果在电极两端施加一脉冲电
压,则晶片发生弹性形变,随后发
生自由振动,并在晶片厚度方向形
成驻波,如图1-2(a)所示。如果晶
片的两侧存在其它弹性介质,则会
向两侧发射弹性波,波的频率与晶
(a ) 晶体振动 (b) 脉冲波 片的材料和厚度有关。
图1-2 脉冲超声波的产生
适当选择晶片的厚度,使其产生弹性波的频率在超声波频率范围内,则该晶
片即可产生超声波。在晶片的振动过程中,由于能量的减少,其振幅也逐渐
减小,因此它发射出的是一个超声波波包,称为脉冲波,如图1-2 (b )所示。
3 、超声波波型及换能器种类
如果片内部质点的振动方向垂直于晶片平面,那么晶片向外发射的
就是超声波。超声波在介质中传播可以有不同形式,它取决于介质
可以承受何种作用力以及如何对介质激发超声波。通常有如下三种:
纵波波型:当介质中质点振动方向与超声波的传播方向一致时,此
超声波为纵波波型。任何固体介质当其体积发生交替变化时均能产
生纵波。
横波波型:当介质中质点的振动方向与超声波垂直时,此种超声波
为横波波型。由于固体介质除了能承受体积变形外,还能够承受切
变变形。当其中剪切力交替作用于固体介质时均能产生横波。横波
只能在固体介质中传播。
表面波波型:是沿着固体表面传播的具有纵波和横波的双重性质的波。表面
波可以看成是由平行于表面的纵波和垂直于横波的横波合成,振动质
点的轨迹为一椭圆,在距表面1/4波长深处振幅最强,随着深度的增加
很快率减,实际上离表面一个波长以上的地方,质点振动的振幅已经
很微弱了。
常用的超声波探头有直探头和斜探头
两种,其结构如图1-3所示。探头通
过保护膜或斜楔向外发射超声波;吸
收背衬的作用是吸收晶片向背面发射
(a ) (b )
1-外壳 2-晶片 3-吸收背衬 4- 电极接线 5-匹配电感 的声波,以减少杂波;匹配电感的作
6-接插头 7a-保护膜 7b-斜楔 用是调整脉冲波的波形。一般,直探
图1-3 直探头和斜探头的基本结构(a )直探头(b )斜探头
头产生纵波,斜探头产生横波或表面
波。另一种可变角探头,如图1-4所
示。其中探头芯可以旋转,通过改变
您可能关注的文档
最近下载
- J-B T 4308-1999 锅炉产品钢印及标记移植规定.pdf VIP
- 2023年上海市16区高三语文高考一模试卷分类汇编 文言文阅读二含详解.docx VIP
- 2023年大连海事大学数据科学与大数据技术专业《操作系统》科目期末试卷B(有答案).docx VIP
- 2023年上海市16区高三语文高考一模试卷分类汇编 文言文阅读一含详解.docx VIP
- 中药饮片采购配送服务投标方案(技术标364页).docx VIP
- 麻风病防治工作总结PPT.pptx
- 江苏省家庭医生签约服务项目库(2017版).pdf
- 2023年上海市16区高三语文高考一模试卷分类汇编 现代文阅读二含详解.docx VIP
- 曲阜师范大学服务地方行动计划 (讨论稿).docx VIP
- 新苏科版九年级上册初中物理全册教案(教学设计).doc
文档评论(0)