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超聲波技術(shù)

超聲波的兩個聲場

日期:10-16 作者:佚名- 小 + 大

一、縱波聲場 
在不考慮介質(zhì)衰減的條件下,當離波源較遠處軸線上的聲壓與距離成反比,與波源面積成正比。 
1. 
近場區(qū) 
波源附件由于波的干涉而出現(xiàn)一系列聲壓極大極小值的區(qū)域,稱為超聲場的近場區(qū)。近場區(qū)聲壓分布不均,是由于波源各點至軸線上某點的距離不同,存在波程差,互相迭加時存在位相差而互相干涉,使某些地方聲壓互相加強,另一些地方互相減弱,于是就出現(xiàn)聲壓極大極小值的點。

在近場區(qū)內(nèi),實際聲場與理想聲場存在明顯區(qū)別,實際聲場軸線上聲壓雖也存在極大極小值,但波動幅度小,極值點的數(shù)量也明顯減少。
2.
遠場區(qū) 
波源軸線上至波源的距離x >N的區(qū)域稱為遠場區(qū)。遠場區(qū)軸線上的聲壓隨距離增加單調(diào)減少。當 x >3N時,聲壓與距離成反比,近似球面波的規(guī)律。因為距離x足夠大時,波源各點至軸線上某一點的波程差很小,引起的相位差也很小,這樣干涉現(xiàn)象可以略去不計,所以遠場區(qū)不會出現(xiàn)聲壓極大極小值。 
二、橫波聲場 
目前常用的橫波探頭,是使縱波斜入射到界面上,通過波形轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)橫波探傷的,當入射角在第一、第二臨界角之間時,縱波全反射,第二介質(zhì)中只有折射橫波。 
橫波聲場同縱波聲場一樣由于波的干涉存在近場區(qū)和遠場區(qū),當x≥3N時,波束軸線上的聲壓與波源面積成正比,與至假想波源的距離成反比,類似縱波聲場。當橫波探頭晶片尺寸一定時,K值增大,近場區(qū)長度將減小。

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