超声波怎么计算声场

㈠ 怎样计算超声波声压有了解的提点一下，谢谢！

你网络查下有推导公式的，没有我回头给你。

㈡ 超声波振幅怎么表示

1、超声波能量计算公式：
（P*w*w*u*A*A)/2,P为介质密度,w声音频率,A为振幅,u为波速.
用声波的平均能流密度,就是用单位时间流经某处单位面积介质的能量的平均值（一个周期内）的多少来表示这个地方声音的能量（强度）.
2、推导的方法
计算出该处单位体积介质在某刻的弹性势能和动能的和,求其一个周期内平均值后除以时间（一个周期）和截面积.
3、单位是W/m`2,即瓦特每平方米.
其与基准声强比的对数就是常用的声强单位贝尔（更常用的是十分之贝尔,分贝）.
或者希望知道的是发声体的能量,这只需要计算发声体震动的功率即可,要注意计算应在一个周期内取平均值,或者仅仅计算瞬时能量也可.

㈢ 超声波检测的声时值

超声波的声时值是在传播到一定距离（如测构件时构件厚度）时所用的时间。声时=距离/波速。

㈣ 超声波强度如何计算

你这个强度概念很模糊，应该是声强的意思。
声传播时也伴随着能量的传播．用单位时间内通过垂直于声波传播方向的单位面积的能量(声波的能量流密度)表示．声强的单位是瓦/平方米．声强的大小与声速成正比，与声波的频率的平方、振幅的平方成正比．超声波的声强大是因为其频率很高，炸弹爆炸的声强大是因为振幅大． 声音强度由振动幅度的大小决定，以能量来计算称声强，以压力计算表示时称声压。声强（I）与声压（P）的关系为： I=（P^2）/(ρv) 其中ρ-介质密度，v-声速。

㈤ 超声波探头的应用举例

1.斜探头近场N=a´b´COSb/plCOSa。 λ =CS/¦.
直探头近场N=D/4l。 λ=CL/¦.
2.横波探伤时声束应用范围:1.64N-3N。
纵波探伤时声束应用范围:³3N。
双晶直探头探伤时,被检工件厚度应在F菱形区内。
3.K值的确定应能保证一次声程的终点越过焊缝中心线，与焊缝中心
线的交点到被检工件内表面的距离应为被检工件厚度的三分之一。
4.检测16mm厚的工件用5P 9×9 K2、2.5P9X9K2、2.5P13X13K2那一种探头合适(聚峰斜楔).以5P9X9K2探头为例。
(1).判断一次声程的终点能否越过焊缝中心线?
（焊缝余高全宽+前沿）/工件厚度
(2).利用公式：
N?(工件内剩余近场长度)=N(探头形成的近场长度)—N?(探头内部占有的近场长度) =axbxcosβ/πxλxcosα–Ltgα/tgβ,计算被检工件内部占有的近场长度。讲义附件（14题答案）。
A． 查教材54页表: 材料 K值 1.0 1.5 2.0 2.5 3 有机玻璃 COSb/ COSa 0.88 0.78 0.68 0.6 0.52 聚砜 COSb/ COSa 0.83 0.704 0.6 0.51 0.44 有机玻璃 tga /tgb 0.75 0.66 0.58 0.5 0.44 聚砜 tga /tgb 0.62 0.52 0.44 0.38 0.33 COSb/COSa、tga/tgb与K值的关系
查表可知cosβ/cosα=0.6, tgα/tgβ=0.44, 计算可知α=41.35°.
B． λ=Cs/?=3.24/5=0.65mm
C．
参考图计算可知：
tgα=L1/4.5, L1=tg41.35°X4.5=0.88X4.5=3.96mm.
cosα=2.5/L2, L2=2.5/cos41.5°=2.5/0.751=3.33mm,
L=L1+L2=7.3mm, Ltgα/tgβ=7.3×0.44=3.21mm,(N?)
由（1）可知，IS=35.8mm, 2S=71.6mm
N=axbxcosβ/pxλxcosa=9×9×0.6/3.14×0.65=23.81mm,
1.64N=39.1mm, 3N=71.43mm.
工件内部剩余的近场(N?)=N-N?=20.6mm(此范围以内均属近场探伤).
(1.64N-N?)与IS比较, (3N-N?)与2S比较,
使用2.5P13X13K2探头检测16mm厚工件,1.64N与3N和5P9X9K2探头基本相同,但使用中仍存在问题，2.5P9X9K2探头存在什么问题？
一.探伤过程中存在的典型问题:
不同探头同一试块的测量结果 反射体深度 1#探头 2#探头 横波折射角 声程 横波折射角 声程 mm ( ) mm ( ) mm 20 21.7 21.7 32.8 24.3 40 24.4 45.0 32.5 49.8 60 25.8 70 30.9 75.6 80 28.9 101.8 29.1 102.0 注:1.晶片尺寸13´13 2.晶片尺寸10´20.
试验中发现:同一探头(入射角不变)在不同深度反射体上测得的横波折射角不同,进一步试验还发现,折射角的变化趋势与晶片的结构尺寸有关,对不同结构尺寸的晶片,折射角的变化趋势不同,甚至完全相反,而对同一
晶片,改变探头纵波入射角,其折射角变化趋势基本不变,上表是两个晶片尺寸不同的探头在同一试块上测量的结果.
1#探头声束中心轨迹 2#探头声束中心轨迹
1.纵波与横波探头概念不清.
第一临界角:由折射定律SinaL/CL1=SinbL/CL2,当CL2>CL1时,bL>aL,随着aL增加,bL也增加,当aL增加到一定程度时,bL=90,这时所对应的纵波入射角称为第一临界角aI,
aI=SinCL1/CL2=Sin2730/5900=27.6,当aL<aI时,第二介质中既有折射纵波L&cent;&cent;又有折射横波S&cent;&cent;.
第二临界角:由折射定律SinaL/CL1=SinbS/CS2, 当Cs2>CL1时,bS>aL,随着aL增加,bS也增加,当aL增加一定程度时,bS=90,这时所对应的纵波入射角称为第二临界角aⅡ.aⅡ=SinCL1/CS2=Sin2730/3240=57.7.当aL=aI--aⅡ时,第二介质中只有折射横波S,没有折射纵波L,常用横波探头的制作原理。
利用折射定律判断1#探头是否为横波探头。
A. 存横波探伤的条件:Sin27.6/2730=Sinb/3240,
Sinb=Sin27.6&acute;3240/2730=0.55,b=33.36,K=0.66。
B.折射角为21.7时：
Sina/2730=Sin21.7/3240,Sina=Sin21.7&acute;2730/3240,a=18.15,
小于第一临界角27.6。
折射角为28.9时：
Sina/2730=Sin28.9/3240,Sina= Sin28.9&acute;2730/3240,a=24,也小于第一临界角27.6。
C.如何解释1#探头随反射体深度增加,折射角逐渐增大的现象,由A、B
可知,1#探头实际为纵波斜探头,同样存在上半扩散角与下半扩散角,而且上半扩散角大于下半扩散角。（讲义附件9题答案）。
纵波入射角aL由0逐渐向第一临界角aI(27.6)增加时,第二介质中的纵波能量逐渐减弱,横波能量逐渐增强,在声束的一定范围内,q下区域内的纵波能量大于q上区域内的纵波能量,探测不同深度的孔,实际上是由q下区域内的纵波分量获得反射回波最高点。
由超声场横截面声压分布情况来看,A点声压在下半扩散角之内,B点声压在上半扩散角之内,且A点声压高于B点声压。再以近场长度N的概念来分析,2.5P 13&acute;13 K1探头N=36.5mm,由此可知反射体深度20mm时,声程约21.7mm,b=21.7时N=40.07mm为近场探伤。
在近场内随着反射体深度增加声程增大,A点与B点的能量逐渐向C点增加,折射角度小的探头角度逐渐增大,折射角度大的探头角度逐渐减少。
2.盲目追求短前沿:
以2.5P 13&acute;13 K2探头为例,b=15mm与b=11mm,斜楔为有机玻璃材料;
(1).检测20mm厚,X口对接焊缝,缺陷为焊缝层间未焊透.
(2).信噪比的关系:有用波与杂波幅度之比必须大于18dB.
(3).为什么一次标记点与二次标记点之间有固定波？
由54页表可知：COSb/COSa=0.68，K2探头b=63.44°，
COS63.44°=0.447，COSa=0.447/0.68=0.66，
COSa=6.5/LX，前沿LX=6.5/0.66=9.85mm。（讲义附件6题答案）。
3.如何正确选择双晶直探头:
(1).构造、声场形状、菱形区的选择;
(2).用途:为避开近场区,主要检测薄板工件中面积形缺陷.
(3).发射晶片联接仪器R口,接收晶片联接T口(匹配线圈的作用).
4.探头应用举例:
二.超声波探头的工作原理:
1．通过压电效应发射、接收超声波。
2．640V的交变电压加至压电晶片银层，使面积相同间隔一定距离的两块金属极板分别带上等量异种电荷形成电场，有电场就存在电场力，压电晶片处在电场中，在电场力的作用下发生形变，在交变电场力的作用下，发生变形的效应，称为逆压电效应，也是发射超声波的过程。
3．超声波是机械波，机械波是由振动产生的，超声波发现缺陷引起缺陷振动，其中一部分沿原路返回，由于超声波具有一定的能量，再作用到压电晶体上，使压电晶体在交变拉、压力作用下产生交变电场，这种效应称为正压电效应，是接收超声波的过程。正、逆压电效应统称为压电效应。
※以仪器的电路来说，只能放大电压或电流信号，不能放大声信号。

㈥ 超声波能量如何计算有没有具体的计算公式

p=发射功率(W)/发射面积(cm2)。

超声波旁茄频率F≥20KHz（在实际应用中因为效果相似，把F≥15KHz的声波也为超声波）；功率密度为p=发射功率（W）/发射面积（cm2），p≥0.3w/cm2。

超声波振动在液体中传播的音波压强达到一个大气压时，其功率密度为0.35w/cm2，这时超声波的音波压强峰值就可达到真空或负压，但实际上无负压存在，因此在液体中产生一个很大的压力，将液体分子拉裂成空洞一空化核。

(6)超声波怎么计算声场扩展阅读：

超声波能量的利用：

1、当声音在空气中传播时，推动空气中的微笑启核粒往复振动而对微粒做功。声波功率表示声波做功快慢的物理量。在相同强度下，声波的频率越高，它所具有的功率就越大。

2、超声波在液体中随着液体的缝隙传播开时，液体的分子受到超声波的能量的传递，而具有能量，分子相互作用而产生大碰掘量的气泡，这些气泡构成了空化的前提条件，能量聚集到一定的程度的时候气泡破裂产生巨大的能量把整个液体破费。

3、在介质一定密度不变的情况下，超声波能够沿着波的方向一致沿直线传波，超声波的波长相对来说越短的话，直射能力就越好。

㈦ 超声波清洗机的声强怎么计算知道功率和清洗机尺寸

超声波清洗机一般都说功率密度，超声波功率密度不能低于0.5W每平方厘米，用功率除以底面积就可得出

㈧ 超声声速的测定实验步骤

超声声速的测定实验步骤是：（1）按照驻波法测声速原理连接电路。

（2）将换能器调至水平，在信号源中闷轿设定合适的正弦波形，记录波形频率，输出信号，调节换能器两端子的距离，使示波器显示的峰值最大，记录此时的距离。

（3）不断增大两端子距离，并微调卡尺，记录每次使得波形最大时的距离。

（4）分析数据，利用公式V=f λ，计算声速。

用相位法测波长和声速

（1）按相位法测声速原理，依下图正确连线。

（2）信号发生器调节，选择超声波频率，约35KHZ，选择合适的波幅，输入正弦波。

（4）测蚂薯肆量时，将S2从S1缓慢移开，依次记录下屏上每次出现直线时所对应的X1，X2，X3，…，Xn 共10个值

（5）分析处理数据，利用公式V=f λ，计算声速。