1、超聲波的特性:
超聲波是振動頻率高于20KHZ的機械波。其產生過程是壓電陶瓷或磁致伸縮材料在高電壓窄脈作用下,產生的較大功率的機械波,可以被聚焦,能用于集成電路及塑料的焊接。超聲波的優(yōu)點是指向性好、能量集中、穿透本領大。
2、超聲波的傳播方式:
超聲波的傳播方式主要有三種,分別是縱波、橫波和表面波,此類型和類似光電開關傳感器有很大的不同。
縱波是指質點的振動方向與波的傳播方向一致的機械波;橫波是指質點的振動方向與波的傳播的方向相互垂直的機械波;表面波是指質點的振動介于橫波與縱波之間,沿著表面?zhèn)鞑サ臋C械波。
3、聲速和波長:
A:聲速:縱波、橫波及表面波的傳播速度通常由介質的強性系數、介質的密度及聲阻抗決定。介質的聲阻抗等于介質的密度和聲速的乘積。
B:波長:超聲波的聲速等于波長與頻率乘積。
4、超聲波的反射與折射:
當超聲波從一種介質向另一種介質傳播時,由于兩者的聲阻抗不同,就會在其分界面上產生反射和透射兩種現象,反射使一部分能量返回第一種介質,透射使另一部分能量穿過分界面進入第二種介質。如果兩種不同的介質聲阻抗的差值較大時,就會產生超聲波反射現象。
5、超聲波的衰減:
超聲波在介質中傳播時,隨著傳播距離的增加,超聲波會出現衰減的現象。超聲波在傳播過程中的聲壓和聲強的誤差特性是不同的。
超聲波在介質中傳播時出現衰減的原因有聲波的擴散、散射和吸收。超聲波在理想的介質中傳播時出現衰減是由于聲波的擴散,傳播距離越遠,聲能就會減弱。散射引起的衰減是因為傳播介質中存在顆粒,或者液體介質中存在懸浮顆粒,聲波遇到這些顆粒時產生散射,不再沿著原有的方向運動,造成聲波的損失。吸收衰減是由于超聲波傳播的介質具有粘滯性,聲波在傳播時出現質點之間的摩擦,此時聲能轉化成熱能,造成聲波的損耗。 |