超声波实验的原理和使用设备

我们在进行超声波实验试要了解一些基本的原理。

1.超声波的发生：超声的发生和接收是根据压电效应的原理，由超声诊断仪的换能器或探头来完成。探头就是超声仪的波源。压电晶片置于探头中由主机发生变频交变电场，并使电场方向与压电晶体电轴方向一致，压电晶体就会在交变电场中沿一定方向发生强烈的拉伸和压缩（电振荡所产生的效果），即机械振动，于是就产生了超声，在这一过程中，电能通过电振荡转变为机械能继而转变为声能。因此把这一过程称为负压电效应。如果交变电场频率大于20000Hz所产生的声波即为超声波。

2.超声波的接收：超声在介质中传播，遇到声阻抗相差较大的界面时即发生反射，反射波被超声探头接收后就会作用于探头内的压电晶片，使压电晶片发生压缩和拉伸，于是改变了压电晶片两端表面电荷（即异名电荷）即声能转变为电能，超声转变为电信号这就是正压电效应，主机将这种高频变化的微弱电信号进行处理、放大以波型、光点、声音等形式表现出来，产生影像。

3.绕射：超声遇到小于其波长一半的物体时，会绕过障碍物的边缘继续向前传播，称绕射或衍射。实际上，当障碍物与超声的波长相等时，超声即可发生绕射，只是不很明显，根据超声绕射的规律在临床检查时应根据被探测目标的大小，选择适当频率的探头，使超声波的波长比探查目标小的多。以便超声波在探查目标时不发生绕射，把比较小的病灶检查出来，提高分辨率和显现力。

在超声波实验中，通常我们会使用到NUXI动态信号测试分析仪，并可用于其他一些领域。

■ 振动、噪声、位移状态在线监测；

■ 速度、加速度状态在线监测；

■ 应变、压力、冲击、旋转实验；

■ 爆炸等相关测试；

■ 低速、高速、高超声速风洞实验；

■ 超声波、核爆轰试验；

■ 冲击波超压测试；

■ 电力过电压测试；

■ 绝缘放电测试；

■ 无线电信号测试。