声波通常以其波动频率和人的可闻频率加以区分:
次 声 波 f<20Hz 人耳不可闻
声 波 20 Hz≤f≤20 KHz 人耳可闻
超 声 波 20 KHz
特超声波 f>103 MHz 人耳不可闻
由于超声波频率比可闻声波高得多,因此,其波长短,加上它在固体中传播时传递能量较大,这样,使得超声波传播时具有某些与光波类似的特性,为此,也常常借用光学原理来研究和解释超声波的物理现象。
超声波具有以下几个特性,并分别见图1–3所示。
(1) 束射特性
超声波波长短,声束指向性好,可以使超声能量向一定方向集中辐射。
(2) 反射特性
超声波在弹性介质中传播时,遇到异质界面会产生反射、透射或折射,而反射特性正是脉冲反射法的探伤基础。
(3) 传播特性
超声波在弹性介质中传播时,质点振动位移小、振速高,因此,其声压声强均比可闻声波大,传播距离远,可检测范围大。
(4) 波型转换特性
超声波在两个声速不同的异质界面上容易实现波型转换,从而为各种波型(纵波、横波、板波、表面波)探伤提供了方便。图1–3中横波探伤、表面波探伤是利用这一转换特性的示例。
人们正是利用了超声波的这些特性,发展了超声波探伤技术。
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