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文檔簡介

《傳感器應用技術》課程SensorsapplicationtechnologyUltrasonicbasicconcepts超聲波基本概念1.1超聲波的定義1.2超聲波的物理量1.3超聲場的物理量1.4超聲波的波型課程內容CourseContents聲波的實質機械振動在媒質中的傳播。1.1超聲波的定義次聲超聲可聽聲超聲波是頻率大于兩萬赫茲的聲波。1.1超聲波的定義1.2超聲波的物理量頻率波長聲速頻率f/周期T聲源在一秒鐘內振動的次數叫頻率，記作f，單位為Hz。振動一次所經歷的時間叫周期，記作T，單位為s。頻率和周期互為倒數，即T=1/f。1.2超聲波的物理量波長λ沿聲波傳播方向，振動一個周期所傳播的距離稱作波長，記為λ，單位為m。頻率波長聲速1.2超聲波的物理量超聲波在空氣中傳播速度近似為340m/s頻率波長聲速聲速c一秒時間內聲波傳播的距離叫聲波速度，簡稱聲速，記作c，單位為m/s頻率、波長和聲速三者的關系是：c＝fλ充滿超聲波的空間叫做超聲場。聲壓聲強聲阻抗1.3超聲場的物理量聲壓p

當介質中有超聲波傳播時，由于介質質點振動，使介質中壓強交替變化。超聲場中某一點在某一瞬間所具有的壓強與沒有超聲場存在時的靜態壓強之差被稱為聲壓，常用p表示，單位為帕(Pa)

。1.3超聲場的物理量某一點聲壓幅值P=ρcu其中ρ----介質的密度;c----介質中的聲速;u----質點的振動速度聲強I1.3超聲場的物理量在垂直于超聲波方向上的單位面積內通過的聲能量被稱為聲強度，也稱聲強。聲強的單位是W/m2，瓦/平方米。I=（p^2）/(ρc)（此時p為有效值）聲阻抗Z超聲場中任一點的聲壓p與該處質點振動速度u之比稱為聲阻抗，常用Z表示。Z=p/u=ρcu/u=ρc由上式可知，聲阻抗的大小等于介質的密度ρ與波速c的乘積1.3超聲場的物理量①縱波：②橫波：③表面波：固體、液體和氣體固體固體振幅隨深度增加而迅速衰減1.4超聲波的波型①縱波：固體、液體和氣體中傳播介質中質點的振動方向與傳播方向同軸的波1.4超聲波的波型②橫波：固體中傳播1.4超聲波的波型介質中質點的振動方向垂直于波的傳播方向的波1.4超聲波的波型③表面波：固體中傳播質點的振動介于橫波和縱波之間，沿著介質表面傳播，其振幅隨深度增加而迅速衰減的波

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