充滿香蕉視頻app下載蘋果版:超聲波的空間或超聲振動所波及的部分介質稱為超聲場。描述超聲場的常用物理量主要有聲壓、聲阻抗、聲強等。

1. 聲(sheng)壓

 假設某(mou)一點(dian)在(zai)沒有超聲波存在(zai)時(shi)的(de)(de)(de)靜態壓(ya)(ya)強為(wei)P0，存在(zai)超聲波時(shi)某(mou)一時(shi)刻(ke)所具有的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)強P1，兩者之差即為(wei)該點(dian)的(de)(de)(de)瞬時(shi)聲壓(ya)(ya)P。聲壓(ya)(ya)單(dan)(dan)位與(yu)壓(ya)(ya)強單(dan)(dan)位相同(tong)，均為(wei)Pa（帕(pa)）。

有效聲壓是指在一定時間間隔(ge)內，瞬時聲壓對(dui)時間取均方根值，即(ji)

超聲波(bo)在介質中傳(chuan)播時(shi)，介質每一點的聲壓隨時(shi)間(jian)和振動位移量的不(bu)同而變化，所以瞬時(shi)聲壓P是(shi)時(shi)間(jian)和位移的函數，可由下式(shi)表(biao)達：

 由(you)式（2.1）可(ke)知(zhi)，超聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)場(chang)中(zhong)(zhong)某一點的(de)(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)按余弦函數周期性(xing)變化(hua)。聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)幅(fu)值與(yu)介(jie)質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)密度、波速(su)、質(zhi)(zhi)點振動速(su)度成正(zheng)比(bi)。通常固(gu)體介(jie)質(zhi)(zhi)由(you)于密度大、聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)速(su)高(gao)(gao)和質(zhi)(zhi)點振速(su)高(gao)(gao)，導致置于同一超聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)場(chang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)介(jie)質(zhi)(zhi)（離(li)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)源距離(li)相(xiang)同），以固(gu)體介(jie)質(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)最高(gao)(gao)，液體中(zhong)(zhong)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)次之，氣體中(zhong)(zhong)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)最小。當然(ran)，對(dui)(dui)于不同固(gu)體介(jie)質(zhi)(zhi)而言，因材料(liao)性(xing)質(zhi)(zhi)、密度、聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)速(su)等(deng)因素的(de)(de)(de)差異，對(dui)(dui)應(ying)的(de)(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)也會(hui)有(you)所(suo)區別。一般認為(wei)，探傷(shang)儀顯示屏上的(de)(de)(de)信號高(gao)(gao)度與(yu)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)成正(zheng)比(bi)。

2. 聲阻抗

 超聲場中任一點的聲壓(ya)與(yu)該處質點振動(dong)速度之比稱為聲阻(zu)抗，也稱特性(xing)阻(zu)抗，常用符號Z表示(shi)，單(dan)位(wei)為kg/（m2·s）[千克(ke)/（平方米·秒）]：

 由式（2.2）可知，聲阻(zu)抗的(de)(de)大小等于介質(zhi)(zhi)的(de)(de)密度與波速的(de)(de)乘積。不(bu)難(nan)看出，在同(tong)一(yi)聲壓下(xia)，Z增加，質(zhi)(zhi)點的(de)(de)振動速度下(xia)降。因此(ci)聲阻(zu)抗Z可理解(jie)為介質(zhi)(zhi)對(dui)質(zhi)(zhi)點振動的(de)(de)阻(zu)礙(ai)作用。類(lei)似于電(dian)(dian)學中的(de)(de)歐姆定律 I=U/R，電(dian)(dian)壓定，電(dian)(dian)阻(zu)增加，電(dian)(dian)流減少。

聲(sheng)阻(zu)抗是表(biao)征介質(zhi)(zhi)聲(sheng)學性質(zhi)(zhi)的(de)重要物(wu)理量(liang)。超聲(sheng)波在異(yi)種介質(zhi)(zhi)界面(mian)上的(de)反射和(he)透(tou)射情況與聲(sheng)阻(zu)抗關系密(mi)切。

3. 聲強

單(dan)(dan)位(wei)時間內在垂(chui)直(zhi)于(yu)聲(sheng)波傳播方(fang)向的介質指定(ding)面積上所通過的平均(jun)(jun)聲(sheng)能(neng)量(liang)，稱(cheng)為(wei)平均(jun)(jun)聲(sheng)功(gong)率(lv)或平均(jun)(jun)聲(sheng)能(neng)量(liang)流。單(dan)(dan)位(wei)面積上的平均(jun)(jun)聲(sheng)功(gong)率(lv)稱(cheng)為(wei)聲(sheng)強度(du)，簡稱(cheng)聲(sheng)強，通常用符號(hao)I表示，單(dan)(dan)位(wei)為(wei)瓦／平方(fang)米（W/㎡),可寫作(zuo)

由式（2.3)可知，在同一(yi)介質中，聲強與聲壓的平方成正(zheng)比。

4. 聲壓級(ji)、聲強級(ji)

 直(zhi)接(jie)使用(yong)聲(sheng)(sheng)壓(ya)、聲(sheng)(sheng)強等(deng)物理量(liang)描述實際生活中(zhong)的(de)各(ge)種聲(sheng)(sheng)音(yin)，數(shu)(shu)值變(bian)化(hua)范(fan)圍會非(fei)常寬，涉(she)及的(de)數(shu)(shu)量(liang)級(ji)也相差(cha)巨大(da)，如果使用(yong)對(dui)(dui)(dui)數(shu)(shu)標(biao)度(du)來(lai)進(jin)行比(bi)(bi)較(jiao)(jiao)計算就(jiu)能(neng)大(da)大(da)簡(jian)化(hua)運(yun)算。另一個(ge)原因(yin)是人耳對(dui)(dui)(dui)聲(sheng)(sheng)音(yin)的(de)接(jie)收更接(jie)近正比(bi)(bi)于(yu)其(qi)對(dui)(dui)(dui)數(shu)(shu)值，并非(fei)正比(bi)(bi)于(yu)強度(du)。因(yin)此，在聲(sheng)(sheng)學中(zhong)普遍(bian)使用(yong)對(dui)(dui)(dui)數(shu)(shu)標(biao)度(du)對(dui)(dui)(dui)聲(sheng)(sheng)壓(ya)、聲(sheng)(sheng)強等(deng)參(can)數(shu)(shu)進(jin)行度(du)量(liang)，對(dui)(dui)(dui)應的(de)，分(fen)別稱為聲(sheng)(sheng)壓(ya)級(ji)、聲(sheng)(sheng)強級(ji)，單(dan)(dan)位(wei)用(yong)Bel(貝爾(er)）表(biao)示，因(yin)為貝爾(er)的(de)單(dan)(dan)位(wei)比(bi)(bi)較(jiao)(jiao)大(da)，工程上使用(yong)時將其(qi)縮至1/10后(hou)以dB(分(fen)貝）為單(dan)(dan)位(wei)。

 聲壓級的符號通常用L_p表示。定義聲壓級為將待測聲壓的有效值P_e與基準聲壓P₀。的比值取以10為底的常用對數，再乘以20,即

 在空氣中，基準聲壓為P₀=2×10⁵Pa,這個數值是正常人聽覺對1kHz聲音稍稍感知到的最低聲壓值，低于此，通常人的聽覺系統就感知不到了，亦即聽閾聲壓級為0dB。人耳的聽覺從可聽閾的2×10⁵Pa的聲壓到痛閾的20 Pa,兩者相差100萬倍，而用聲壓級來表示則變化為0~120dB的范圍，使對聲音的描述大為方便。

聲強級的符號為L_I,定義為待測聲強I與基準聲強I₀的比值取以10為底的常用對數，再乘以10,即

在空氣中，基準聲強I0取為1×10¹² W/㎡,與空氣中基準聲壓相對應，是能夠引起人耳聽覺的最低聲強。

垂直(zhi)線性較好的探傷儀，顯(xian)示(shi)屏顯(xian)示(shi)的信號(hao)高度與聲壓成正(zheng)比，有

式中，基準聲壓P₁和基準聲強H₁可任意選取。

常(chang)用聲壓比(bi)（波高比(bi)）對(dui)應的分貝(bei)值(zhi)見表2.1.