種類(lèi)

工業(yè)上細分種類(lèi)有：

聲波焊接機

超聲波清洗機

超聲波花邊機

超聲波口罩機

超聲波儀表焊接機

超聲波流量計

超聲波探傷儀

超聲波洗牙機

原理

從客觀(guān)上講，超聲和可聽(tīng)聲，除頻率范圍不同外，并沒(méi)有差異．但超聲由于頻率高，便具有一些特點(diǎn)，尤其重要的是，這些特點(diǎn)可加以利用，這正是人們所以研究超聲規律的原因．

超聲的特點(diǎn)之一很簡(jiǎn)單，就是聽(tīng)不見(jiàn)．前面提到，聲音來(lái)源于部件的振動(dòng)．振動(dòng)除產(chǎn)生聲波外，還可以產(chǎn)生其它作用，其中一些作用將在下面介紹．如果我們激發(fā)振動(dòng)的目的是這些其它作用，那么通常我們不想同時(shí)產(chǎn)生聽(tīng)得見(jiàn)的聲音，因為這些聲音這時(shí)是噪聲．在這種情況下，可以激發(fā)20000Hz以上的振動(dòng)，既能完成一些其它功能，又不伴生干擾．

超聲的第二個(gè)特點(diǎn)是波長(cháng)?。魏我环N波動(dòng)（聲波、電磁波、等離子波等等）都有一些共同的基本參數，其中之一是傳播速度，另一個(gè)就是波長(cháng)．聲波是機械波，或說(shuō)是力學(xué)波．媒質(zhì)中有聲波傳播時(shí)，原來(lái)是靜止的媒質(zhì)質(zhì)點(diǎn)會(huì )以原占位置為中心作很微?。ɡ缫苍S只幾十納米）的振動(dòng)，每個(gè)質(zhì)點(diǎn)在振動(dòng)若干次后將恢復靜止．但這種振動(dòng)的狀態(tài)，由于媒質(zhì)的彈性，會(huì )傳給緊鄰的質(zhì)點(diǎn)，依次向下傳遞，可能傳得很遠，在海洋中甚至可傳到1000km以外．這種傳遞的速度就是聲波的傳播速度．

確定．對于單一頻率的正弦或余弦波，波長(cháng)是波峰與波峰之間或波谷與波谷之間的空間距離．

超聲頻率高，因此波長(cháng)?。@有兩點(diǎn)重要后果．一點(diǎn)是不必用尺寸很大的聲源，即振動(dòng)源，就可以產(chǎn)生指向性比較尖銳的聲波．定性地說(shuō)，指向性描述聲源所發(fā)射聲束的狹窄程度，狹窄的象手電筒所發(fā)射的光，寬廣的或說(shuō)彌散的可象電燈泡所發(fā)射的光．在許多聲波應用中，我們需要前者而不需要后者．可以證明，如果要產(chǎn)生前者，聲源的尺寸應當比聲波的波長(cháng)大幾倍．1MHz的聲波在水中的波長(cháng)約為1.4mm，而1000Hz的聲波在水中的波長(cháng)約為1.4m，制作和搬運一個(gè)直徑幾毫米的聲源顯然比制作和搬運一個(gè)直徑幾米的聲源省事得多．

由于同樣的原理，不僅容易實(shí)現狹窄的聲束，還容易實(shí)現聲束聚焦，象人們通常聚焦光那樣．在焦點(diǎn)或焦區，聲強可以很高，從而產(chǎn)生一些強烈的作用．

超聲波長(cháng)小的第二點(diǎn)重要后果是，超聲可以被微小的障礙物散射開(kāi)來(lái)．平面聲波在傳播過(guò)程中遇到有限大小的障礙物時(shí)會(huì )被障礙物所散射，就是說(shuō)，入射波不再沿原方向傳播，而是向四周散開(kāi)，包括散到與入射方向相反的方向．所謂障礙物是指材料的聲學(xué)參量ρc不同于基質(zhì)ρ0c的物體，ρ是密度（因此基質(zhì)內的空穴也是障礙物．）．沿各個(gè)方向散開(kāi)的聲波幅度分布，或說(shuō)散射圖案，因障礙物的尺寸與波長(cháng)之比而異．可以想見(jiàn)，當ρc差別不大時(shí)，如果聲波波長(cháng)遠大于障礙物的尺寸，聲波幾乎會(huì )忽略障礙物的存在，反之則聲波幾乎象碰上一個(gè)界面，而被反射和折射．如果聲波波長(cháng)接近于障礙物的尺寸，聲波的散開(kāi)程度會(huì )較大．在某些聲波應用中我們倒希望聲波被散開(kāi)，從而可以通過(guò)測量散射圖案，判斷不透明媒質(zhì)中有沒(méi)有障礙物以及是怎樣的形狀、大小、內含物的障礙物．假若障礙物很大，我們可以采用頻率低、波長(cháng)長(cháng)的聲波，若障礙物很小，我們就需用頻率高、波長(cháng)短的超聲．

超聲的第三個(gè)特點(diǎn)是與物質(zhì)有相互作用．聲波的某些物理的、化學(xué)的、生物的效應，或籠統地說(shuō)，聲波與物質(zhì)的相互作用，只有在高頻率范圍才會(huì )發(fā)生．例如有多種類(lèi)的所謂“弛豫效應”，分別只在不同的高頻率范圍才能出現．又例如，超聲在液體中有一個(gè)很突出的物理效應，叫“空化效應”．超聲會(huì )在液體中產(chǎn)生空穴或氣泡，這些氣泡處于非穩定狀態(tài)，在適當條件下會(huì )迅速崩潰，從而在氣泡內產(chǎn)生幾千度的高溫，在氣泡周?chē)a(chǎn)生近千大氣壓的激波．高溫和強激波的出現則可以導致聲致發(fā)光、水中聲致自由基、機械作用（如粉碎、乳化等等）、化學(xué)反應活性加強、高分子解聚等效應．

超聲的一個(gè)特點(diǎn)是容易形成細聲束，以及可以被相當小的障礙物所散射，其中包括背（逆）向散射．將這束細聲束向正前方射出，同時(shí)使它上下左右擺動(dòng)，便可以搜索前方有沒(méi)有障礙物．用電子學(xué)的手段，容易測量反射波或背散射波回轉的時(shí)間，在已知聲速的情況下，可以確定前方障礙物的位置．當障礙物足夠大時(shí)，從回波隨聲束移動(dòng)的分布，可以顯示出障礙物的形狀；對比較小的障礙物，人們正在尋求判斷障礙物的大小、形狀、內含物等特征的方法．對于不均勻的透明材料，我們常用光學(xué)的辦法檢測；對于不透明材料，用普通的光學(xué)方法是做不到的．而包括超聲的聲波則能夠透入任何媒質(zhì)，不論這媒質(zhì)是氣體、液體、還是固體，也不論透不透光，對不同媒質(zhì)的差別只是透入深淺不同．利用超聲來(lái)檢查或顯示媒質(zhì)中是否存在障礙物，以及障礙物有哪些特征，叫做超聲檢測