充滿在線亞洲日產一區二區: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. 聲壓

 假設某一(yi)點在沒有超(chao)聲(sheng)(sheng)波存在時(shi)的(de)靜態壓強(qiang)(qiang)(qiang)為(wei)P0，存在超(chao)聲(sheng)(sheng)波時(shi)某一(yi)時(shi)刻所具有的(de)壓強(qiang)(qiang)(qiang)P1，兩(liang)者之差即為(wei)該(gai)點的(de)瞬時(shi)聲(sheng)(sheng)壓P。聲(sheng)(sheng)壓單(dan)位(wei)與壓強(qiang)(qiang)(qiang)單(dan)位(wei)相同，均為(wei)Pa（帕）。

有效聲壓(ya)是指(zhi)在(zai)一定(ding)時間(jian)間(jian)隔(ge)內，瞬(shun)時聲壓(ya)對時間(jian)取均方根值，即

超聲(sheng)波在介(jie)質(zhi)中傳播時，介(jie)質(zhi)每一點的(de)聲(sheng)壓隨時間和振動位移量(liang)的(de)不同(tong)而變化，所以瞬時聲(sheng)壓P是時間和位移的(de)函數，可由(you)下(xia)式(shi)表達：

 由(you)式（2.1）可(ke)知(zhi)，超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)場(chang)中某一點的(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)按(an)余弦(xian)函數周期性變化(hua)。聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)的(de)(de)幅值與介(jie)質的(de)(de)密(mi)度(du)、波速(su)(su)、質點振(zhen)(zhen)動速(su)(su)度(du)成正比。通常(chang)固體(ti)(ti)介(jie)質由(you)于密(mi)度(du)大、聲(sheng)(sheng)(sheng)速(su)(su)高和質點振(zhen)(zhen)速(su)(su)高，導致(zhi)置于同一超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)場(chang)中的(de)(de)介(jie)質（離(li)聲(sheng)(sheng)(sheng)源距離(li)相同），以(yi)固體(ti)(ti)介(jie)質中的(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)最(zui)高，液體(ti)(ti)中聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)次之，氣體(ti)(ti)中聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)最(zui)小。當然(ran)，對于不同固體(ti)(ti)介(jie)質而(er)言，因(yin)材料性質、密(mi)度(du)、聲(sheng)(sheng)(sheng)速(su)(su)等因(yin)素(su)的(de)(de)差(cha)異，對應的(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)也會有(you)所區別。一般認為，探傷儀顯示屏上(shang)的(de)(de)信號高度(du)與聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)成正比。

2. 聲阻抗

 超聲(sheng)場中(zhong)任一點(dian)的(de)聲(sheng)壓與該處質點(dian)振動速度之比稱為聲(sheng)阻抗，也稱特(te)性(xing)阻抗，常用符(fu)號(hao)Z表示，單(dan)位為kg/（m2·s）[千克/（平(ping)方(fang)米·秒）]：

 由(you)式（2.2）可知，聲(sheng)阻(zu)(zu)抗的大小等于介質的密度與波(bo)速的乘積。不難(nan)看出，在同一(yi)聲(sheng)壓(ya)下，Z增加(jia)，質點的振(zhen)動速度下降。因此聲(sheng)阻(zu)(zu)抗Z可理解(jie)為(wei)介質對質點振(zhen)動的阻(zu)(zu)礙作用。類(lei)似于電學中的歐姆定律 I=U/R，電壓(ya)定，電阻(zu)(zu)增加(jia)，電流(liu)減少(shao)。

聲阻抗是表征介(jie)質聲學性質的重要(yao)物理(li)量。超(chao)聲波在異(yi)種介(jie)質界面上的反射和(he)透(tou)射情況與聲阻抗關系(xi)密切。

3. 聲強

單(dan)位時間內(nei)在(zai)垂直于(yu)聲(sheng)波傳播方向的介質指定面積上所通(tong)過的平均聲(sheng)能(neng)(neng)量，稱為(wei)平均聲(sheng)功率(lv)或平均聲(sheng)能(neng)(neng)量流。單(dan)位面積上的平均聲(sheng)功率(lv)稱為(wei)聲(sheng)強度，簡稱聲(sheng)強，通(tong)常用符號I表示，單(dan)位為(wei)瓦／平方米（W/㎡),可寫作

由式（2.3)可知，在同一介質(zhi)中，聲強與聲壓的平方成(cheng)正比。

4. 聲(sheng)壓級(ji)、聲(sheng)強級(ji)

 直接使(shi)用(yong)聲壓(ya)、聲強等物理量描述實(shi)際生活中的各(ge)種聲音，數(shu)值變(bian)化(hua)范圍會非(fei)常寬，涉及的數(shu)量級(ji)也(ye)相差巨大(da)，如果使(shi)用(yong)對數(shu)標(biao)度(du)來(lai)進行(xing)比較(jiao)(jiao)計(ji)算就能大(da)大(da)簡化(hua)運算。另一個原因(yin)是人耳對聲音的接收(shou)更接近正比于其對數(shu)值，并(bing)非(fei)正比于強度(du)。因(yin)此，在聲學中普遍使(shi)用(yong)對數(shu)標(biao)度(du)對聲壓(ya)、聲強等參數(shu)進行(xing)度(du)量，對應的，分別稱(cheng)為(wei)聲壓(ya)級(ji)、聲強級(ji)，單(dan)位(wei)用(yong)Bel(貝(bei)爾(er)）表示，因(yin)為(wei)貝(bei)爾(er)的單(dan)位(wei)比較(jiao)(jiao)大(da)，工程上使(shi)用(yong)時將其縮至1/10后以dB(分貝(bei)）為(wei)單(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(xian)性較好的探傷儀(yi)，顯示屏顯示的信號(hao)高度(du)與聲壓成正比，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（波高(gao)比）對應的分貝值(zhi)見表2.1.