超聲波中的幾個專業(yè)術(shù)語一定要知道!
剛剛?cè)胄械男“祝诔曁絺?,對于很多專業(yè)術(shù)語都沒聽過,表示大寫的“蒙”啊,下面來介紹一下超聲波中的幾個常見的專業(yè)術(shù)語各是什么。
首先是超聲場的特征值
充滿超聲波的空間或超聲振動所波及的部分介質(zhì),叫超聲場; 超聲場具有一定的空間大小和形狀,只有當(dāng)缺陷位于超聲場內(nèi)時,才有可能被發(fā)現(xiàn)。
描述超聲場的特征值(即物理量)主要有聲壓、聲強(qiáng)和聲阻抗。
1.聲壓P
超聲場中某一點(diǎn)在某一時刻所具有的壓強(qiáng)P1與沒有超聲波存在時的靜態(tài)壓強(qiáng)P0之差,稱為該點(diǎn)的聲壓,用P表示(P = P1 - P0)。
聲壓幅值 p = ?cu = ?c(2?fA)
其中 ?----介質(zhì)的密度;
c----波速;
u----質(zhì)點(diǎn)的振動速度;
A----聲壓最大幅值;
f----頻率。
超聲場中某一點(diǎn)的聲壓的幅值與介質(zhì)的密度、波速和頻率成正比。在宇時先鋒超聲波探傷儀上,屏幕上顯示的波高與聲壓成正比。
2.聲阻抗Z
超聲場中任一點(diǎn)的聲壓p與該處質(zhì)點(diǎn)振動速度u之比稱為聲阻抗,常用Z表示。
Z = p / u = ?cu / u = ?c
由上式可知,聲阻抗的大小等于介質(zhì)的密度與波速的乘積。由u = P/Z可知,在同一聲壓下,Z增加,質(zhì)點(diǎn)的振動速度下降。因此聲阻抗Z可理解為介質(zhì)對質(zhì)點(diǎn)振動的阻礙作用。超聲波在兩種介質(zhì)組成的界面上的反射和透射情況與兩種介質(zhì)的聲阻抗密切相關(guān)。
3.聲強(qiáng)I
單位時間內(nèi)垂直通過單位面積的聲能稱為聲強(qiáng),常用I表示。
I = Z u2/2 = P2/(2Z)
當(dāng)超聲波傳播到介質(zhì)中某處時,該處原來靜止不動的質(zhì)點(diǎn)開始振動,因而具有動能;同時該處介質(zhì)產(chǎn)生彈性變形,因而也具有彈性位能;聲能為兩者之和。
聲波的聲強(qiáng)與頻率平方成正比,而超聲波的頻率遠(yuǎn)大于可聞聲波。因此超聲波的聲強(qiáng)也遠(yuǎn)大于可聞聲波的聲強(qiáng)。這是超聲波能用于探傷的重要原因。
在同一介質(zhì)中,超聲波的聲強(qiáng)與聲壓的平方成正比。