超声波原理应用专题实验报告及论文.doc

超声波原理专题实验报告及论文
授课教师：王保军
学院：电气工程学院
专业：电气信息类(轨道牵引电气化)
班级：电气1109班
姓名：
学号：
：

目录
3
一．实验方案 3
3
3
4
4
二．实验内容及要求 5
5
5
5
（选做） 5
三．分析与思考 5
6
一．实验方案 6
6
7
二．实验内容与要求 8
8
8
8
8
三．分析与思考 8
8
一．实验方案 9
9
9
10
二．实验内容及要求 11
11
-IB试块中缺陷C的深度 11
-IB试块中缺陷D的深度和距试块右边沿的距离 11
三． 分析与思考 11
超声波原理及应用科技小论文 12
——超声波在工业及医学上的应用 12
四．论述 12
14
15
16
——超声波在工业及医学上的应用 19
七、结语 22
八、参考文献 22

一．实验方案

参照附录A连接JDUT-2型超声波实验仪和示波器。超声波实验仪接上直探头，并把探头放在CSK-IB试块的正面，仪器的射频输出与示波器第1通道相连，触发与示波器外触发相连，示波器采用外触发方式，适当设置超声波实验仪衰减器的数值和示波器的电压范围与时间范围，。
，S称为始波，t0对应于发射超声波的初始时刻；B1称为
试块的1次底面回波，t1对应于超声波传播到试块底面，并被发射回来后，被超声波探头接收到的时刻，因此t1对应于超声波在试块内往复传播的时间；B2 称为试块的2次底面回波，它对应于超声波在试块内往复传播到试块的上表面后，部分超声波被上表面反射，并被试块底面再次反射，即在试块内部往复传播两次后被接收到的超声波。依次类推，有3次、4次和多次底面反射回波。
从示波器上读出传播t1和t2，则直探头的延迟为
()

调节示波器时间范围，使试块的1次底面回波出现在示波屏的中央，脉冲波的振幅小于1V。测量两个振动波峰之间的时间间隔，则得到一个脉冲周期的振动时间t，则脉冲波的频率为f=1/t；，则脉冲波在铝试块中的波长为l=。

把超声波实验仪换上可变角探头，参照图1 .8把探头放在试块上，并使探头靠近试块背面，使探头的斜射声束只打在R
2圆弧面上。适当设置超声波实验仪衰减器的数值和示波器的电压范围
与时间范围。改变探头的入射角，并在改变的过程中适当移动探头的位置，使每一个入射角对应的R2圆弧面的反射回波最大。则在探头入射角由小变大的过程中，我们可以先后观察到回波B1、B2和B3；它们分别对应于纵波反射回波、横波反射回波和表面波反射回波。

让探头靠近试块背面，通过调节入射角调，使能够同时观测到回波B1和B2（），且它们的幅度基本相等；再让探头逐步靠近试块正面，则又会在B1前面观测到一个回波b1，

参照附录B给出铝试块的纵波声速与横波 声速，通过简单测量和计算，可以确定b、B1和B2对应的波型和反射面。

确定B1、B2的波型后，可以分别测量纵波和横波的折射角。（回波幅度最大时为正对位置）CSK-IB试块上的横孔A，用钢板尺测量正对时探头的前沿到试块右边沿的距离LA1；然后向左移动探头，再让纵波声束对正横孔B，并 测量距离LB1。测量A和B的水平距离L和垂直距离H，则探头的折射角为：
（）
同样的方法可以测量横波的折射角b2。