超聲檢測物理基礎(chǔ)第二章10

聲學(xué)檢測技術(shù)聲學(xué)檢測技術(shù)

2.10超聲波的其他傳播規(guī)律一超聲波在介質(zhì)中的散射超聲波在介質(zhì)中傳播時，遇到障礙物：障礙物的尺寸遠(yuǎn)大于波長-反射折射

第二章超聲檢測的物理基礎(chǔ)

障礙物尺寸與波長可比-繞射障礙物尺寸小于波長-繞射散射

聲波遇到聲阻抗不同的微小障礙物產(chǎn)生散亂反射。

散射波:在介質(zhì)中實際的超聲波和假定沒有障礙物的干擾時超聲波之間的差。聲波散射時，可以認(rèn)為在原來的初始波上又疊加了一個從障礙物發(fā)出的散射波，這兩個波相干的結(jié)果是介質(zhì)中存在的實際超聲場。散射波的產(chǎn)生與障礙物尺寸和介質(zhì)的波長有關(guān)。研究內(nèi)容：散射波的特征、障礙物所帶來的能量損失。

第二章超聲檢測的物理基礎(chǔ)

1、單個障礙物的散射考慮剛性圓球

第十節(jié)超聲波的其他傳播規(guī)律討論方法利用障礙物表面處的邊界條件找到散射波與原有入射波的關(guān)系。分析時，通常把障礙物看成絕對不動的剛體。邊界條件為：表面法向速度為零。

第十節(jié)超聲波的其他傳播規(guī)律討論入射波：散射波：總的聲場：表面法向速度為零.遠(yuǎn)場具有平面波的性質(zhì)。

2、多晶金屬對超聲波的散射典型材料－粗晶材料粗大的晶粒是聲波的障礙物。晶粒引起的散射隨著晶粒的平均尺寸和波長的相對比值而變化的。散射特性可分為：瑞利散射二次散射主要由晶粒大小決定粗晶材料進(jìn)行檢測時，探測頻率的選擇決定了散射波的強(qiáng)弱。

第十節(jié)超聲波的其他傳播規(guī)律

二介質(zhì)對超聲波的吸收由彈性介質(zhì)本身的粘滯性和熱傳導(dǎo)引起的衰減。一般說，液體比氣體的吸收性小，固體最小。在工業(yè)超聲中，幾乎不考慮吸收性。三超聲波的衰減定義:超聲波在介質(zhì)中傳播時，隨著距離增加,能量逐漸減弱的現(xiàn)象。

第十節(jié)超聲波的其他傳播規(guī)律

1產(chǎn)生原因

聲束擴(kuò)散、晶粒散射和介質(zhì)吸收2衰減規(guī)律和衰減系數(shù)衰減規(guī)律平面波球面波柱面波衰減系數(shù)有兩部分組成：吸收衰減系數(shù)

第十節(jié)超聲波的其他傳播規(guī)律

固體中散射衰減系數(shù)與晶粒尺寸和波長有關(guān)當(dāng)晶粒尺寸遠(yuǎn)小于波長時，為瑞利散射當(dāng)晶粒尺寸與波長相當(dāng)時當(dāng)晶粒尺寸遠(yuǎn)大于波長時

對超聲波檢測中使用的脈沖波，頻帶寬，可認(rèn)為是頻譜是連續(xù)的?？偟纳⑸湎禂?shù)是三種散射系數(shù)的和。

第十節(jié)超聲波的其他傳播規(guī)律

液體中的衰減系數(shù)主要是吸收衰減高頻液浸檢測時，應(yīng)注意衰減問題

（三）衰減系數(shù)的表達(dá)方式和測量對取自然對數(shù)，有單位為奈培/毫米實際中，常用分貝/毫米

第十節(jié)超聲波的其他傳播規(guī)律

衰減系數(shù)的測量測量原理通過超聲波穿過一定厚度的材料后聲壓衰減的分貝數(shù)進(jìn)行測量

針對不同的工件厚度對于薄板工件對于厚工件常見材料的衰減系數(shù)鋼：0.01PE材料：0.40

第十節(jié)超聲波的其他傳播規(guī)律

四多普勒效應(yīng)當(dāng)聲源與工件之間有相對運(yùn)動時，接收信號的頻率與發(fā)射信號的頻率有所不同。在自動檢測中，經(jīng)常是探頭不動，工件運(yùn)動。當(dāng)工件以速度v移動時，有：

第十節(jié)超聲波的其他傳播規(guī)律

需要掌握的理論知識機(jī)械振動與機(jī)械波固體中波的類型：縱波橫波表面波