充滿亞洲歐美色綜合一區二區在線: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(yi)點在沒有(you)超聲波(bo)存在時的(de)靜(jing)態壓(ya)強為(wei)P0，存在超聲波(bo)時某(mou)一(yi)時刻所具有(you)的(de)壓(ya)強P1，兩者之差即為(wei)該點的(de)瞬時聲壓(ya)P。聲壓(ya)單位與壓(ya)強單位相同，均為(wei)Pa（帕）。

有效聲(sheng)壓是指在一(yi)定時(shi)間間隔內，瞬時(shi)聲(sheng)壓對時(shi)間取均方(fang)根值，即(ji)

超聲波在介質(zhi)(zhi)中傳播(bo)時(shi)，介質(zhi)(zhi)每一(yi)點的聲壓(ya)隨時(shi)間和(he)振動位移量的不(bu)同而變化，所以(yi)瞬時(shi)聲壓(ya)P是時(shi)間和(he)位移的函(han)數，可(ke)由下式表(biao)達：

 由式(shi)（2.1）可知，超聲(sheng)場(chang)中某一點(dian)的(de)聲(sheng)壓按(an)余(yu)弦函(han)數周期(qi)性變化。聲(sheng)壓的(de)幅(fu)值與介質(zhi)的(de)密度(du)(du)(du)、波速、質(zhi)點(dian)振動速度(du)(du)(du)成正(zheng)比(bi)。通常固體(ti)介質(zhi)由于(yu)密度(du)(du)(du)大、聲(sheng)速高和質(zhi)點(dian)振速高，導致置于(yu)同一超聲(sheng)場(chang)中的(de)介質(zhi)（離聲(sheng)源距離相同），以固體(ti)介質(zhi)中的(de)聲(sheng)壓最(zui)(zui)高，液體(ti)中聲(sheng)壓次(ci)之，氣體(ti)中聲(sheng)壓最(zui)(zui)小。當然，對于(yu)不(bu)同固體(ti)介質(zhi)而言，因材料性質(zhi)、密度(du)(du)(du)、聲(sheng)速等(deng)因素的(de)差異(yi)，對應的(de)聲(sheng)壓也(ye)會有所區別。一般認(ren)為，探(tan)傷(shang)儀顯(xian)示屏上的(de)信號高度(du)(du)(du)與聲(sheng)壓成正(zheng)比(bi)。

2. 聲阻抗

 超聲(sheng)場中任一(yi)點的聲(sheng)壓與該處質點振動速(su)度(du)之比稱(cheng)為(wei)聲(sheng)阻(zu)抗，也稱(cheng)特性阻(zu)抗，常(chang)用符號Z表示，單位為(wei)kg/（m2·s）[千(qian)克/（平方米(mi)·秒）]：

 由(you)式（2.2）可知，聲阻(zu)抗(kang)的(de)(de)大小(xiao)等(deng)于介質的(de)(de)密度與波速(su)的(de)(de)乘積。不難看出，在同一聲壓下(xia)，Z增加(jia)，質點(dian)的(de)(de)振(zhen)動(dong)速(su)度下(xia)降。因此聲阻(zu)抗(kang)Z可理解為(wei)介質對(dui)質點(dian)振(zhen)動(dong)的(de)(de)阻(zu)礙作(zuo)用(yong)。類似于電(dian)學中的(de)(de)歐姆定律 I=U/R，電(dian)壓定，電(dian)阻(zu)增加(jia)，電(dian)流減少(shao)。

聲(sheng)阻抗是表(biao)征介(jie)質聲(sheng)學(xue)性質的重(zhong)要(yao)物(wu)理量。超(chao)聲(sheng)波在異種(zhong)介(jie)質界面上的反射(she)和透射(she)情況與聲(sheng)阻抗關系密(mi)切。

3. 聲(sheng)強

單(dan)位時間內在(zai)垂直于聲(sheng)波傳播方向的介質指定(ding)面(mian)積(ji)(ji)上所通過的平(ping)均(jun)聲(sheng)能量(liang)，稱為平(ping)均(jun)聲(sheng)功(gong)率或平(ping)均(jun)聲(sheng)能量(liang)流(liu)。單(dan)位面(mian)積(ji)(ji)上的平(ping)均(jun)聲(sheng)功(gong)率稱為聲(sheng)強(qiang)度，簡稱聲(sheng)強(qiang)，通常(chang)用(yong)符號I表示，單(dan)位為瓦／平(ping)方米（W/㎡),可寫作

由式（2.3)可知，在同一介質中，聲強(qiang)與聲壓的平(ping)方(fang)成正比。

4. 聲(sheng)壓級(ji)、聲(sheng)強(qiang)級(ji)

 直接使(shi)(shi)用聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)、聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)強(qiang)(qiang)等(deng)物(wu)理量(liang)描述實際(ji)生活中(zhong)的(de)各種聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)音(yin)，數值變化(hua)(hua)范圍會非常寬(kuan)，涉(she)及(ji)的(de)數量(liang)級也相差巨大，如(ru)果使(shi)(shi)用對(dui)(dui)(dui)數標(biao)度來進(jin)行(xing)比(bi)較計算(suan)就能大大簡化(hua)(hua)運算(suan)。另一個原因(yin)是人耳對(dui)(dui)(dui)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)音(yin)的(de)接收更(geng)接近(jin)正比(bi)于其對(dui)(dui)(dui)數值，并(bing)非正比(bi)于強(qiang)(qiang)度。因(yin)此，在(zai)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)學中(zhong)普(pu)遍使(shi)(shi)用對(dui)(dui)(dui)數標(biao)度對(dui)(dui)(dui)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)、聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)強(qiang)(qiang)等(deng)參(can)數進(jin)行(xing)度量(liang)，對(dui)(dui)(dui)應(ying)的(de)，分別稱為聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)級、聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)強(qiang)(qiang)級，單位(wei)(wei)用Bel(貝(bei)爾）表示，因(yin)為貝(bei)爾的(de)單位(wei)(wei)比(bi)較大，工程上使(shi)(shi)用時將其縮至1/10后以(yi)dB(分貝(bei)）為單位(wei)(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(jiao)好的探傷儀(yi)，顯示屏顯示的信號(hao)高(gao)度與聲壓成正比，有

式中，基準聲壓P₁和基準聲強H₁可任意選取。

常用聲壓比（波高比）對應的分貝值見表2.1.