超声波电机发展状况和应用(超声导波检测技术的

1. 超声导波检测技术的发展

不是国企。上海鹰扬智能科技工程有限公司成立于2011年初，注册资金518万元。公司主要面向石油化工电力行业提供高科技无损检测服务，兼顾常规无损检测业务，其中石油石化企业的压力容器管道腐蚀检测在国内处于领先地位。

提供石油、化工、电力行业无损检测服务，包括射线、超声、磁粉、渗透以及导波、C扫描、TOFD、相控阵等检测服务。

2. 超声导波检测技术的发展历史

基本原理：目前超声探伤大都使用的反射式，简单点说波在工件中传播被缺陷发射回来或是被缺陷吸收导致底波降低来探伤的。

方法分类：按照显示方式分a扫（一维）、b扫（二维）、c扫（三维）；按检测波型分：纵波、横波、导波（包括板波、表面波、棒波等）。

缺陷判断方法：1.有缺陷回波2.底波降低或消失。

3. 最新的超声波技术的应用

一. 什么叫超声波。

频率为20Hz（即每秒钟振动20次）~20kHz的机械振动，人的耳朵可以听得到，所以就将传播这种机械振动的波，称之为声波。与之对应的20Hz~20kHz范围内的振动频率叫作音频，例如这个频率范围内的交变电流，在不将其转化为机械振动的情况下，人们是听不到的，但仍然被称为音频电流。而低于20Hz的机械振动波，达不到人耳可听声音的范围，叫作次声波。频率超过20kHz的机械振动波，超出了人耳可听的声音范围，叫作超声波。

二. 次声波、声波、次声波的基本性质

次声波、声波、超声波都可以在气体（包括空气）、液体、固体中传播，在相同的传播介质中传播时，三者的速度是相同的；但是它们都不可以在真空中传播。这些机械振动波与其它波动一样，都可以发射与接收。这些波的频率越低，携带的能量越小，衰减越慢，传播得越远，方向性越差；频率越高，携带的能量越大，衰减越快，能传播的距离越近，方向性越强。

三. 超声波的发生、发射与接收

超声波的发生（产生）目前有两种方式，一种方法是，用振荡电路（LC振荡电路、RC振荡电路）产生超音频电流（有时候还要经过放大后），驱动扬声器（喇叭），发出超声波并将其发射出去，发出超声波的扬声器也可以用于接收超声波，超声波的频率取决于振荡电路的振荡频率；第二种产生超声波的方法是，靠压电陶瓷片或者压电石英振子加电以后产生超声波，超声波的频率取决于具体的那个压电陶瓷片或者压电石英振子的固有谐振频率，压电陶瓷片或者压电石英振子既可以发射超声波，又可以接收超声波。

四. 造福于人类的超声波应用

1. 超声波无伤探测

人们对于超声波应用感受最深的，可能要算得上B超体检了。超声波探头向人体内发射超声波后，停止发射，然后接收从人体内部器官的界面反射回来的超声波，根据从发射到接收同一束超声波所经历的时间（以及超声波在人体内的传播速度），就知道该界面的深浅位置，从而判断人体器官是否正常（日本人把超声波叫作超音波，所以你在B超检查室内看到的仪器上写的不是“超声波…”，而是“超音波…”）。下面附图1是正在进行身体检查的B超检查仪照片。同样的道理，也应用在铁轨、机器、材料、集成电路的无伤内部探测上。

2. 超声波雷达

超声波雷达在汽车倒车、防撞的方面应用已经为众人所周知。下图2是汽车超声波雷达示意图。将同样的原理用于水下，它就换了个名字，叫作声纳，可用做探知鱼群、暗礁、舰艇等。下图3是超声波声纳捕鱼器照片。

3. 超声波焊接

超声波振动产生的热可以使相互分离的金属界面之间产生高温，并将它们熔接在一起。图4是超声波熔接器照片。尤其是当被熔焊的一方是金属铝的时候，由于铝的化学活性较强，往往会在铝表面被覆一层氧化铝层，使得用传统的热焊接根本无法实施，而超声波的能量足以击穿其表面的自然氧化层，使得热熔焊能够顺利进行。图5是超声波焊接机（可焊铝）照片。

4. 超声波清洗

超声波洗碗机、超声波清洗器利用洗液中肉眼看不到的微小气泡，在超声波驱动下对被清洗件表面的撞击，可以高效地清洗掉污物；尤其是当被清洗件表面存在油污时，超声波能够将其乳化而清洗干净。图6是超声波洗碗机照片。

5. 超声波加湿器

超声波的振荡可以将水雾化，在干燥的冬天用于房间加湿。图7是超声波加湿器照片。

6. 利用超声波加速化学反应

一些缓慢的化学反应过程，在超声波的作用下，可以加速进行，该方法广泛用于制药、冶炼、酿酒业的醇化过程。图8是酿酒业白酒超声波陈化设备。

7. 材料的粉碎、混合、乳化等。

还可以举出很多，就不一一列举了。

4. 超声导波检测技术的发展趋势

香港高科技产品很多，比如有港理工大学的光纤和超声导波传感技术、香港中文大学的纳米光催化技术、香港科技大学的大脑神经信息传递及蛋白质分子功能研究……

5. 国内外超声波传感器的研究现状

人们可以听到的声音的频率为20HZ-2KHZ，也就是可听声波，超出此频率范围的声音，20HZ以下的声音称为低频声波，20KHZ以上的声音称为超声波，一般说话的频率范围是10HZ-8KHZ。超声波为直线传播，频率越高，绕射能力越弱，但反射能力越强，为此，利用超声波的这种性质就可以制成超声波传感器。另外，超声波在空气重的传播速度较慢，约330m/s，这就使得超声波传感器的使用变得简单。

超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声换能器，或者超声探头。

6. 什么是超声波检测技术

超声自动化技术在随着科技时代的发展已经是无处不在，今天我们来了解一下超声波检测技术是怎样的，超声波检测（UltrasonicTesting）缩写为UT，也叫超声检测，是利用超声波技术进行检测工作的，是五种常规无损检测方法的一种。

在机械振动在介质中的传播过程叫做波，人耳能够感受到频率高于20赫兹，低于20000赫兹的弹性波，所以在这个频率范围内的弹性波又叫声波。频率小于20赫兹的弹性波又叫次声波，频率高于20000赫兹的弹性波叫做超声波。次声波和超声波人耳都不能感受。

7. 超声检查技术的发展

医学影像包含超声影像。

医学影像学是指以影像反馈的学科，主要利用放射线扫描成像的，有x线摄片、cT和磁供振等，而超声影像也就是B超，它通过探头探查体内的气体和液体变化，反馈到B超主机上放大，医生再观察体内是否有异物或梗阻，是影像学的一种。

8. 超声导波检测技术原理

大部分的无损检测方法都可以用于管道，如：射线，超声，磁粉，渗透，涡流，导波，TOFD，相控阵等其中射线和超声波可以应用于管道壁厚测量，磁粉渗透涡流可用于焊缝表面缺陷检测，TOFD和相控阵可用于焊缝内部缺陷检测，导波和相控阵还可用于管道腐蚀检测

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