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(sheng)壓

 假設某(mou)一點在(zai)沒有超聲波存在(zai)時(shi)的(de)靜態壓強(qiang)為(wei)(wei)P0，存在(zai)超聲波時(shi)某(mou)一時(shi)刻(ke)所具有的(de)壓強(qiang)P1，兩者(zhe)之差(cha)即為(wei)(wei)該點的(de)瞬時(shi)聲壓P。聲壓單位(wei)與壓強(qiang)單位(wei)相同，均為(wei)(wei)Pa（帕）。

有效聲壓(ya)是指在一定時間間隔內(nei)，瞬時聲壓(ya)對時間取均(jun)方根值，即

超(chao)聲波在介(jie)質中傳播時(shi)(shi)(shi)，介(jie)質每(mei)一點的(de)聲壓(ya)隨時(shi)(shi)(shi)間和(he)振動位移(yi)量的(de)不同而變化，所以瞬時(shi)(shi)(shi)聲壓(ya)P是(shi)時(shi)(shi)(shi)間和(he)位移(yi)的(de)函數(shu)，可(ke)由下式表達：

 由(you)式(shi)（2.1）可知，超聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)場中(zhong)某一(yi)(yi)點(dian)的(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)按余弦函數周期性(xing)變化。聲(sheng)(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)、質點(dian)振動(dong)速(su)度(du)成正(zheng)比(bi)。通常(chang)固(gu)體介(jie)質由(you)于(yu)(yu)密(mi)度(du)大(da)、聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)速(su)高(gao)和質點(dian)振速(su)高(gao)，導(dao)致(zhi)置于(yu)(yu)同(tong)(tong)一(yi)(yi)超聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)場中(zhong)的(de)(de)介(jie)質（離聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)源(yuan)距離相同(tong)(tong)），以固(gu)體介(jie)質中(zhong)的(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)最高(gao)，液體中(zhong)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)次之，氣體中(zhong)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)最小。當(dang)然，對(dui)于(yu)(yu)不同(tong)(tong)固(gu)體介(jie)質而言，因(yin)材料性(xing)質、密(mi)度(du)、聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)速(su)等因(yin)素的(de)(de)差異，對(dui)應的(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)也會有所區別(bie)。一(yi)(yi)般認為(wei)，探傷儀顯示屏上的(de)(de)信號高(gao)度(du)與聲(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)與該處質點振動速(su)度之比稱為(wei)聲阻(zu)抗，也稱特性(xing)阻(zu)抗，常用符號(hao)Z表示，單(dan)位(wei)為(wei)kg/（m2·s）[千克/（平方米·秒）]：

 由(you)式（2.2）可知，聲(sheng)阻抗的大小等于介(jie)質的密度與波速的乘積。不(bu)難(nan)看出，在同(tong)一聲(sheng)壓(ya)下(xia)，Z增加(jia)，質點(dian)的振動(dong)速度下(xia)降。因此聲(sheng)阻抗Z可理解為(wei)介(jie)質對質點(dian)振動(dong)的阻礙作用。類似于電學中的歐姆定律(lv) I=U/R，電壓(ya)定，電阻增加(jia)，電流減少(shao)。

聲(sheng)阻(zu)(zu)抗是表(biao)征介(jie)質(zhi)聲(sheng)學性質(zhi)的重要物理量(liang)。超聲(sheng)波在異種(zhong)介(jie)質(zhi)界面上的反射(she)和透射(she)情況與(yu)聲(sheng)阻(zu)(zu)抗關系密切(qie)。

3. 聲(sheng)強

單位時(shi)間內在垂直于聲(sheng)(sheng)波傳播方向的介質指定面積上所通過(guo)的平均聲(sheng)(sheng)能量(liang)，稱(cheng)為平均聲(sheng)(sheng)功率(lv)或(huo)平均聲(sheng)(sheng)能量(liang)流。單位面積上的平均聲(sheng)(sheng)功率(lv)稱(cheng)為聲(sheng)(sheng)強(qiang)度，簡(jian)稱(cheng)聲(sheng)(sheng)強(qiang)，通常用符號I表示，單位為瓦／平方米（W/㎡),可寫作

由式（2.3)可(ke)知，在同(tong)一介質中，聲強(qiang)與聲壓(ya)的平方成(cheng)正(zheng)比。

4. 聲壓(ya)級(ji)、聲強級(ji)

 直接使(shi)(shi)用聲(sheng)(sheng)壓、聲(sheng)(sheng)強等(deng)物(wu)理量(liang)描述實際生活中的各種聲(sheng)(sheng)音，數(shu)值變化(hua)范圍會(hui)非(fei)常寬，涉及的數(shu)量(liang)級(ji)也相差巨大(da)，如果使(shi)(shi)用對(dui)(dui)數(shu)標度來進行(xing)比(bi)較計算(suan)就能大(da)大(da)簡化(hua)運(yun)算(suan)。另一個(ge)原因(yin)是人耳對(dui)(dui)聲(sheng)(sheng)音的接收更接近正(zheng)比(bi)于其對(dui)(dui)數(shu)值，并(bing)非(fei)正(zheng)比(bi)于強度。因(yin)此，在聲(sheng)(sheng)學中普遍(bian)使(shi)(shi)用對(dui)(dui)數(shu)標度對(dui)(dui)聲(sheng)(sheng)壓、聲(sheng)(sheng)強等(deng)參數(shu)進行(xing)度量(liang)，對(dui)(dui)應的，分別稱(cheng)為聲(sheng)(sheng)壓級(ji)、聲(sheng)(sheng)強級(ji)，單(dan)位(wei)用Bel(貝爾）表(biao)示，因(yin)為貝爾的單(dan)位(wei)比(bi)較大(da)，工(gong)程上使(shi)(shi)用時將其縮(suo)至(zhi)1/10后以dB(分貝）為單(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。

垂直線性較好的(de)探傷(shang)儀(yi)，顯(xian)示屏顯(xian)示的(de)信號(hao)高(gao)度(du)與聲壓成正比，有(you)

式中，基準聲壓P₁和基準聲強H₁可任意選取。

常用聲壓(ya)比（波高比）對應的分貝值(zhi)見(jian)表2.1.