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a超诊断与超声特性综合实验实验报告

一、引言

超声的研究和发展与媒质中超声的产生和接收的研究密切相

关。

自1883年人类首次制成超声气哨，这一类机械型超声换能器在

不断改进后至今仍广泛地应用于流体媒质的超声应用当中随着军事

和国民经济各部门中超声应用的不断发展，又出现更大超声功率的

磁致伸缩换能器，以及各种不同用途的电动型、电磁力型、静电型

换能器等多种超声换能器。

本实验通过学习用超声法来测量固体介质常用参数的方法，学

习超声扫描成像技术的应用，来促进对超声波产生和发射的机理，

以及声探头的结构及作用的了解，并通过读取超声信号的波形图锻

炼读图分析的能力，激发学生在超声探测和成像应用及其信号处理

方面的兴趣和思考。

二、实验原理与方法

本实验的主要器材是CSS-1超声波扫描成像仪。该扫描成像仪

由超声卡，A/D卡和计算机以及配套的探头组成，其中超声卡产生

100~400V高压电脉冲激励，探头的压电晶片在脉冲激励下发出超声

波，同时也将回波信号转化为电信号发送给A/D卡，A/D卡对模拟

量进行二进制编码，同时产生协调声卡与A/D卡的同步信号，最终

由计算机对数字信号进行显示。

三、结论

本实验在CSS-1超声扫描成像仪下利用超声传播的规律和材料

的弹性参数与波速的规律，利用线性拟合和多次测量求平均值的方

法获得了各种超声探头的延迟，折射角度，波速波长，介质弹性参

数并模拟了超声水下勘测，验证了超声在工业探伤和水下勘测中的

重要作用，也深刻地理解了成像仪的工作原理，熟悉了它的适用方

法。