《超声波材料检测/超声波的产生和传播及超声探伤实验》大学物理实验报告-完整版
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2023-06-21
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超声波的产生和传播及超声探伤实验
一、 实验目的
1. 了解超声波的产生和接受的方法；
2. 测量超声波的传播速度，波长及频率；
3. 掌握超声探伤的原理和方法。
二、 实验仪器
超声波探伤及特性综合实验仪、示波器、铝试块、耦合剂（水）等。
三、 实验原理
1. 超声波
超声波是频率在 2X
10
4
Hz~
10
12
Hz
的声波。
超声波的波长比一般声波要短，具有较好的各向异性，而且能够透过不
透明物质，这一特性已被用于超声波探伤和超声成像技术。
2. 超声波的产生
压电晶片：压电陶瓷被加工成平面状，并在正反两面分别镀上银层作为
电极，其被称为~
当给压电晶片两级施加一个电压短脉冲时，晶片将发生弹性形变产生弹
性振荡，适当选择晶片的厚度可以得到超声波。
在晶片的振动过程中，由于能量的减少，其振幅也逐渐减小，因此它发
出的是一个超声波波包，通常称为脉冲波。
3. 超声波的传播和接收
超声波在材料内部传播时，与被检对象相互作用发生散射，散射波被同
一压电换能器接受，由于正压效应，振荡的晶片在两极产生振荡的电压，
电压被放大后可以被示波器显示。
4. 直探头延迟和试块纵波声速、频率和波长的测量
（1） 探头的延迟，晶片产生超声波后，声波在探头内部传播一段时间
后，才到达十块的表面，这段时间我们称为~。对于直探头，一般
延迟较小。
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