超声波及其应用

声学是一门渗透性很强的学科,超声技术是声学领域中发展最迅速、应用最广泛的现代声学技术。如检测超声已成为所有设备的重要手段,B超仪器已经成为人类健康的有力助手,功率超声提高了处理工业产品的能力,并能完成一般技术不能完成的处理工作。

1916年朗之万(P.Langevin)首次研究了用水下超声作为侦察手段,这项研究为超声材料探伤和医学诊断开辟了道路,有人把这项重大研究作为超声学的诞生。

1927年伍德(R.W.Wood)和卢米斯(A.E.Loomis)首次发表了有关超声能量作用的报告,为功率超声技术奠定了基础。

一、超声成像技术

1.超声成像的基本原理

声成像对于许多人来说是一个新概念,但在人们的生活和生产实践中,声成像已经有着广泛的应用。一个典型的例子是医学中用的B型超声诊断仪,这种仪器就是利用声波对人体内部的器官进行成像以帮助诊断。

2.B、C、D扫描成像及A扫描

B型超声诊断仪是目前使用最为广泛的声成像的仪器。它的部件一般包括同步、发射和吸收、扫描、放大电路、换能器、显示器和机械同步等部分。同步信号同时触发发射电路和扫描电路,发射的电信号通过换能器换成超声波并入射到人体内,在超声波的传播中如果遇到声阻抗不同的组织,就会发生反射,换能器再把接收到的反射声信号转换成电信号。超声回波在示波管荧光屏上可有不同的显示方式,通常采用所谓A扫描显示。这时,示波管的电子束是振幅调制的,荧光屏上的X轴代表脉冲回波的振幅。换言之,A扫描显示的内容是当探头驻留在样品中的某一点时,沿样品深度方向的回波振幅分布。

将示波管和电子束作强度调制,即用荧光屏上的每一点代表被测样品某个截面上的一个点,而用该点的亮度大小表示从样品上对应点测得的回波振幅的大小,就得到了B、C、D显示方式。B扫描所显示的是与声束传播方向平行且与样品的测量表面垂直的样品剖面,D扫描所显示的是与声束平面及测量表面都垂直的剖面,因此,B、D扫描所显示的剖面正交。C扫描显示的则是样品的横断面。

超声C扫描是在无损检测领域中发展并得到广泛应用的超声成像检测技术,C扫描的成像范围可由几个平方毫米的精细结构到几个平方米。

例如,精密超声C扫描技术,工作频率为几十兆赫兹。C扫描在复合材料、蜂窝结构、结构陶瓷、集成电路等新型材料检测中显示出了很大的优越性,它的主要缺点是不能成实像。

3.其它成像技术

实践中还有许多的声成像技术,诸如超声显微术、P扫描***像显示、ALOK超声成像技术、合成孔径聚焦成像技术(SAFT)、超声相机、超声全息术和声CT。

超声显微镜的工作模式有内部成像、表面和亚表面成像以及Z轴扫描工作模式等,可观察不透明样品的内部结构、表层和亚表层结构,用于陶瓷发动机和航空航天装置、电子邮件、切削刀具和其它要求进行精密检测的器件等。

P扫描是“投影成像扫描”的简称,是专为检测焊缝而开发的。其扫描系统简单,大部分硬件可由商品仪器搭配而成。

ALOK成像系统已试用于核电站作役前和在役超声检测,它是目前获得实际应用的少数高级成像系统之一。ALOK成像分辨率可达3/2个波长。在2MHz纵波检测时,分辨率约为4-5mm。ALOK对裂缝平直部分的重建存在着困难。

SAFT是70年展起来的一种高级声成像技术,现在尚处于实验室研究阶段,其分辨率高,并能实现三维成像,所以其对硬件和软件的要求都较高。

超声CT需要全方位的投影信息,这在无损检测实践中很难做到。目前,在有限角度内投影的CT及新的重建算法的研究已经取得了较大进展。

二、小结和展望

现代声成像大多都与计算机技术、信号和***像处理结合起来,因而有着相似的工作过程,即数据采集和***像重建。数据采集涉及:

1.扫描机构。

2.超声探头,通常要宽带。

3.模拟激励,接受电路。

4.A/D转换。

5.硬拷贝输出(硬件)等方面。

此外,还有作控制和处理的计算机。上述技术的进步都会促进声成像技术的发展。

参考文献

[1]Netzelmann Uetal. Defect sizing in ceramic materials by high-frequency ultrasound techniques.20rh Inter.Symposium on Acoustical Imaging,1992,32.

[2]Johnson A. DRUID——A Co lour Graphic Ultrasonic Imaging Device. British J.NDT,1984,203-207.

[3]Nielsen N. P-scan system for ultrasonic weld inspection.British J.NDT, 1981,63-69.

[4]Heumuller R. Gottling K. First experiences with the siemens ALOK UT inspection system.Proc.12th World Conference of NDT, 1989,270-272.

[5]孙宝申 沈建中 合成孔径聚焦超声成像(一).应用声学,1993,12,[3],57-62。

转载请注明出处学文网 » 超声波及其应用

学习

兰宁羽:这是创业的最好年代

阅读(20)

18岁开始创业,作为中国互联网行业最早的一批弄潮儿,兰宁羽先后创办过音乐网站、运作过跨平台出版公司、做过机场广告营销公司、尝试过全球通信行业咨询类公司2011年,兰宁羽第七次创业,创办了公平、快速的投融资平台“天使汇”,目前已帮助400

学习

博物馆艺术品展示与保护

阅读(20)

本文为您介绍博物馆艺术品展示与保护,内容包括博物馆藏品展示与服务,博物馆与文化遗产保护。1.展厅内的空间设置及文物摆放博物院展示空间的最大优点就是流动性很强。文物的布置跟随参观者的路线放置,把所有陈列文物分门别类的进行组合配

学习

陈一冰 稳稳的幸福

阅读(33)

本文为您介绍陈一冰 稳稳的幸福,内容包括你看谁来了陈一冰完整版,陈一冰回忆完整版。十月十一日,星期六,北京城笼罩着厚厚的雾霾。陈一冰和未婚妻没有出门,早餐时,他们讨论着婚礼蛋糕的颜色。阳台上晾着洗好的衣服,电视机里传来美食节目的声

学习

对生命价值的思考

阅读(13)

本文为您介绍对生命价值的思考,内容包括对生命的价值思考,对生命感悟的随笔。贾平凹是一位从现实生活走向文学道路的作家,从以往的作品中,我们可以看出作家丰厚的农村生活基础和对陕南风土人情的偏爱。人作为一种高级生命体,对其生命价值的

学习

基于伦理原则对东芝财务造假事件分析

阅读(35)

本文为您介绍基于伦理原则对东芝财务造假事件分析,内容包括东芝财务造假案例分析,东芝财务造假案例分析论文。在信息化时代,常常有企业被曝出财务丑闻。这些财务丑闻不仅给企业的形象造成不良影响,也极大地影响了社会的风气。日本东芝公司

学习

水泥砂浆面层楼梯踏步角钢护角施工

阅读(22)

本文为您介绍水泥砂浆面层楼梯踏步角钢护角施工,内容包括水泥砂浆踏步护角筋做法,水泥砂浆楼梯踏步护角安装做法。许多工业厂房办公楼楼梯间一般都未使用饰面砖装饰,只采用水泥砂浆面层,此方法施工后的踏步棱角易碰损,缺棱掉角现象十分普

学习

宽容是什么

阅读(39)

本文为您介绍宽容是什么,内容包括宽容的作文素材,宽容是什么词。有一天,徒弟问师傅:“师傅,您能告诉我什么是宽容吗?”师傅思索了一会儿,说:“跟我走,你就会明白的”(开篇简洁,直接入题)师傅带领他来到了海边,大海一望无垠,远处与天边相

学习

采煤机截割部的设计探析

阅读(33)

本文为您介绍采煤机截割部的设计探析,内容包括采煤机截割电机内部结构图,更换采煤机截割扭矩轴作业流程。采煤机的截割部,是比较重要的部分,规范采煤机截割部的设计,才能提高采煤机的性能和质量,保障采煤机截割部的规范性,规避潜在的风险。根

学习

如何识别“泡水车”

阅读(19)

本文为您介绍如何识别“泡水车”,内容包括泡水车修复翻新过程,泡水车识别。暴雨过后,二手车市出现“泡水车翻新”的传言,让想买二手车的朋友人心惶惶。外观:几乎看不出区别识别泡水车不像识别事故车那样,凭经验通过车辆外观的油漆、钣金等能

学习

例谈烘托的写作手法

阅读(24)

本文为您介绍例谈烘托的写作手法,内容包括烘托是什么写作手法,使用烘托手法写作文。本文先简要地解释烘托这一写作手法的含义与作用;再以名家的范文为例,详细地阐述了烘托的三种方法──用景物烘托人物的心情,用他人烘托主人公,用景物烘托景

学习

林志颖公开对妻子陈若仪告白:老婆 我爱你

阅读(33)

本文为您介绍林志颖公开对妻子陈若仪告白:老婆 我爱你,内容包括林志颖妻子陈若仪谈婆婆与爱情,林志颖妻子陈若仪综艺落泪。安徽卫视原创语言竞技真人秀节目《超级演说家》首战告捷,收视率成功破1,位居当晚省级卫视同时段节目全国第一。日

学习

闽南剿虎传奇

阅读(35)

本文为您介绍闽南剿虎传奇,内容包括剿虎故事,剿虎民间故事。华南虎是中国特有的虎亚种,已被列为国家一级保护动物,在国际上列为全球极度濒危的十大物种之一。目前全世界的野生华南虎数量不及30只。野生华南虎的濒临灭绝,与人类的过度捕猎和

学习

慈善富豪余彭年

阅读(33)

本文为您介绍慈善富豪余彭年,内容包括余彭年慈善基金会完整版,余彭年慈善信托管理人。“恢复光明不要钱,赶快去找彭立珊”。2004年底,在湘潭市的一条普通街道,当地居民几乎天天都能听到这样的广播。作为家乡人,大家都知道他们这位叫彭立珊的

学习

喷头在陶瓷行业中的应用现状及其重要性

阅读(18)

本文为您介绍喷头在陶瓷行业中的应用现状及其重要性,内容包括纳米陶瓷喷头,喷头的种类及工作原理。本文主要阐述了喷墨打印机喷头的来源,喷头的近况,不同喷头型号的特点,喷头与墨水的匹配问题,以及它是如何在陶瓷行业发挥相关作用的。无论是

学习

土木工程中的无损检测技术及其应用

阅读(40)

本文为您介绍土木工程中的无损检测技术及其应用,内容包括土木工程无损检测有哪几种,土木工程信息采集的无损检测。随着我国经济的快速发展,人们对居住环境的要求也不断增高。现代房屋建筑趋于复杂和多样化,因此需要有一种智能的、对工程无

学习

无菌食品包装技术及其应用

阅读(45)

本文为您介绍无菌食品包装技术及其应用,内容包括无菌处理与包装在食品中的应用,液体食品无菌包装哪家好。无菌包装技术诞生于上世纪40年代后期,从上世纪60年代开始,随着塑料包装材料的发展,给无菌包装技术的应用提供了广阔的天地。由于无菌

学习

电解原理及其应用

阅读(22)

本文为您介绍电解原理及其应用,内容包括电解清洗的原理与作用,电解的作用和工作原理。一、电解原理1、电解(1)定义:使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起还原氧化反应的过程。(2)特点:①电解是不可逆的②电解质导电一定发生

学习

钢纤维混凝土的性能及其应用

阅读(19)

本文为您介绍钢纤维混凝土的性能及其应用,内容包括钢纤维增强混凝土用在哪些地方,钢纤维混凝土和uhpc的区别。【论文关键词】混凝土;钢纤维;性能及应用【论文摘要】钢纤维混凝土作为新兴的建筑复合材料,是科学技术和建筑业发展的必然产

学习

丰田生产方式的特点及其应用分析

阅读(11)

本文为您介绍丰田生产方式的特点及其应用分析,内容包括丰田的生产方式读后感,丰田生产方式读后感悟。TPS(ToyotaProductionSystem)即丰田生产方式,上世纪50年代产生于日本丰田公司,随着丰田在全球的扩张,以及丰田公司在全球取得的业绩,丰田

学习

蓝牙技术及其应用

阅读(29)

本文为您介绍蓝牙技术及其应用,内容包括手机应用怎么用蓝牙传输,怎么利用蓝牙传应用。[论文关键词]蓝牙(Bluetooth)跳频通[论文摘要]蓝牙计划基本上是一个无线传输的计划,不需要透过实质线路,在一定的距离范围内,可以传输可观的资料量,

学习

FPGA的信源全系统复合加密技术及其应用

阅读(26)

本文为您介绍FPGA的信源全系统复合加密技术及其应用,内容包括支持加密的fpga,基于fpga的数字系统设计。本文阐述基于FPGA设计实现加密产品的优势,并以实际产品说明FPGA在信源全系统复合加密方面的应用。本文网络版地>>数字加密技术及其在

学习

可编程序控制器及其应用

阅读(20)

本文为您介绍可编程序控制器及其应用,内容包括可编程序控制器原理及应用第2版,可编程序控制器的应用完整最新版。【摘要】本文通过对可编程序控制器的结构原理、编程语言及其在立体车库中的应用作了详细介绍,让大家对可编程序控制器有充