超声检测方法原理

‘壹’ “超声测速仪”的基本原理是什么

测速原理是测速仪前后两次发出并接受到被测车反射回的超声波信号,再根据两次信号的时间差,测出车速。

超声波测速适合作流动物质中含有较多杂质的流体的流速测量，超声多谱勒法只是其中一种，还有频差法和时差法等等。

关于流体的流速的超声测量方法有多种多样：

1. 对于移动物体的速度测量多采用超声多谱勒法。

2. 时差法测量沿流体流动的正反两个不同方向发射的超声播到达接收端的时差。需要突出解决的难题是这种情况下，由于声速参加运算,而声速受温度的影响变化较大，所以不适合用在工业环境下等温度变化范围大的地方。

3. 频差法是时差法的改进，可以把分母上的声速转换到分子上，然后在求差过程中约掉，这就可以避开声速随温度变化的影响，但测频由于存在正负1误差，对于精度高的地方，需要高速计数器。

4. 还有就是回鸣法了，可以有效改进由于计数器正负1误差带来的测量误差。

‘贰’ 超声成像的物理原理是什么

超声成像是利用超声声束扫描人体，通过对反射信号的接收、处理，以获得体内器官的图象。常用的超声仪器有多种：A型（幅度调制型）是以波幅的高低表示反射信号的强弱，显示的是一种“回声图”。

B型超声是发射超声波给物体，将回声信号显示为光点，回声的强弱以点的灰（亮）度显示，记录物体的回波，根据回波的变化，判断物体的存在变化情况。

它将从人体反射回来的回波信号以光点形式组成切面图像。此种图像与人体的解剖结构极其相似，故能直观地显示脏器的大小、形态、内部结构，并可将实质性、液性或含气性组织区分开来。

声波的频率

声源振动产生声波，声波有纵波、横波和表面波三种形式。而纵波是一种疏密波，就像一根弹簧上产生的波。用于人体诊断的超声波是声源振动在弹性介质中产生的纵波。声波在介质中传播，介质中质点在平衡位置来回振动一次，就完成一次全振动，一次全振动所需要的时间称振动周期（T）。

在单位时间内全振动的次数称为频率（f），频率的单位是赫兹（HZ）。f=1/T，声波在介质中以一定速度传播，质点振动一周，波动就前进一个波长（λ）。波速（C）=λ/T或C=f·λ。

以上内容参考：网络-超声成像

‘叁’ 超声诊断的原理是什么

声波是一种机械能的表现形式。声源每秒振动的次数叫频率，一般用赫兹表示，符号为Hz。频率在20000Hz以上的声波即为超声波。超声波本身有一定的方向性；超声波在传播过程中要发生反射、折射以及多普勒效应等；超声波在介质中传播时，发生声能衰减。因此超声通过一些实质性器官，会发生形态及强度各异的反射，声束通过肿瘤组织，声能的吸收和衰减现象也比较明显，由于人体组织器官的生理、病理、解剖情况的不同，对超声的反射、折射和吸收衰减各不相同，超声诊断就是根据这些反射信号的多少、强弱、分布规律来判断各种疾病。医用诊断超声波的发生与接收，均由特制的探头来完成，它能把电能和声能互相转换，声检查法（简称A超），B型超声诊断（简称B超），M型超声诊断以及用于检测人体心脏功能的超声心动图，超声多普勒诊断，也叫D型超声诊断，等等。所有这些诊断及其诊断仪对于疾病诊断无疑是带来很大方便和科学依据，但超声诊断也有一定限制。因之，在临床使用当中，要结合临床和其他诊断技术资料，综合判断，以期得出正确的诊断，求得正确治疗并取得满意疗效。

‘肆’ 超声波测距的原理是什么

超声波测距原理是通过超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播时碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为v,而根据计时器记录的测出发射和接收回波的时间差△t,就可以计算出发射点距障碍物的距离S,即:
这就是所谓的时间差测距法。
由于超声波也是一种声波,其声速C与温度有关,表1列出了几种不同温度下的声速。在使用时,如果温度变化不大,则可认为声速是基本不变的。常温下超声波的传播速度是334米/秒,但其传播速度V易受空气中温度、湿度、压强等因素的影响,其中受温度的影响较大，如温度每升高1℃,声速增加约0.6米/秒。如果测距精度要求很高,则应通过温度补偿的方法加以校正（本系统正是采用了温度补偿的方法）。已知现场环境温度T时,超声波传播速度V的计算公式为：
声速确定后,只要测得超声波往返的时间,即可求得距离。这就是超声波测距仪的机理。

‘伍’ 超声波探伤仪的基本原理是什么

通过超声波在材料中传播遇到介质会发生反射与折射原来来设计的。如果材料中没有缺陷的话，超声波传播的材料另一端会发生反射，被探头捕捉后，根据波在材料中的声速与实际检测时发射波与接收回波之间所耗的时间来判断出材料的厚度。如果有缺陷同样也会有反射回波，探头会捕捉到。那么缺陷回波会比材料另一面（底面）回波走的行程短，以次在设备上体现出来就能判断是否有缺陷形成了。

‘陆’ 超声检测原理是什么

超声检测（Ultrasonic Testing），业内人士简称UT，是工业无损检测（Nondestructive Testing）中应用最广泛、使用频率最高且发展较快的一种无损检测技术，可以用于产品制造中质量控制、原材料检验、改进工艺等多个方面，同时也是设备维护中不可或缺的手段之一。

2 超声检测主要的应用是检测工件内部宏观缺陷和材料厚度测量。按照不同特征，可将超声检测分为多种不同的方法：
2.1 按原理分类：超声波脉冲反射法、衍射时差法（Time of Flight Diffraction，简称TOFD）等。
2.2 按显示方式分类：A型显示、超声成像显示（B、C、D、P扫描成像、双控阵成像等）。A型显示的超声波脉冲反射法是五大常规无损检测技术之一，其他四种是：射线检测（Radiographic Testing）：射线照相法、磁粉检测（Magnetic Particle Testing）、渗透检测（Penetrant Testing）、涡流检测（Eddy Current Testing）。
3 超声检测原理，本质上是利用超声波与物质的相互作用：反射、折射和衍射。
3.1 什么是超声波？我们把能引起听觉的机械波称为声波，频率在20-20000Hz之间，而频率高于20000Hz的机械波称为超声波，人类是听不到超声波的。对于钢等金属材料的检测，我们常用频率为0.5~10MHz的超声波。（1MHz=10的六次方Hz）
3.2 如何发出和接收超声波？超声检测用探头的核心元件是压电晶片，其具有压电效应：在交变拉压应力的作用下，晶体可以产生交变电场。当高频电脉冲激励压电晶片时，发生逆压电效应，将电能转换成声能（机械能），探头以脉冲的方式间歇发射超声波，即脉冲波。当探头接受超声波时，发生正压电效应，将声能转换成电能。
3.3超声检测所用的常规探头，一般由压电晶片、阻尼块、接头、电缆线、保护膜和外壳组成，一般分为直探头和斜探头两个类别，后者的话通常还有一个使晶片与入射面成一定角度的斜锲块。

‘柒’ 超声波检测技术的原理

超声波是一种频率高于人耳能听到的频率（20Hz～20KHz）的声波。实践证明，频率愈高，检测分辨率愈高，则检测精度愈高。因此实践中利用超声波检测水泥路面状态时，其上限频率为100KHz、下限频率为20KHz。
超声波是一种波，因此它在传输过程中服从波的传输规律。例如：超声波在材料中保持直线行进；在两种不同材料的界面处发生反射；传播速度服从波的传输定理：ν=λf（ν为波速，λ为波长，f为波的频率）。资料证明，波速对于水泥路面路基检测十分有用，因此一般也称超声波检测法为波速法。